本实用新型专利技术实施例提供了一种提高射频功率放大器线性度的装置，属于射频功率放大器技术领域。包括用于采集射频信号的信号输入端口；用于根据射频信号输出一摆幅的驱动放大元件；用于将摆幅转换成直流电压的包络跟踪元件；用于传送摆幅的信号耦合电路；用于提供跨导的跨导电路和用于隔离摆幅的隔离电路；用于为所述跨导电路提供偏置电压的第一偏置电压电路和用于为所述隔离电路提供偏置电压的第二偏置电压电路。本实用新型专利技术能够有效提高射频功率放大器的线性度，进而提高射频功率放大器的输出1dB压缩点以及降低AM‑AM失真和AM‑PM失真。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及射频功率放大器
，具体而言，涉及一种提高射频功率放大器线性度的装置。
技术介绍
随着CMOS工艺的不断提高和电路设计技术的不断进步，采用CMOS工艺实现片内集成的无线连接芯片(如蓝牙芯片，wifi芯片等)的功率放大器已经成为主流，它主要用于将收发信机输出的已调制射频信号进行功率放大，以得到满足无线通信需求的射频信号。功率放大器是无线收发器当中的重要元件，根据系统调制方式的不同，其可分为非线性功率放大器和线性功率放大器。在蓝牙2.1、无线局域网等协议中，由于存在着幅度调制，必须采用线性功率放大器。由于功率放大器处在射频发射机的最后一级，其线性度性能决定了整个发射机的线性度性能。此外，功率放大器往往是无线收发器中最耗电的模块，因此提高效率，尤其是提高线性效率同样尤为重要。然而，现有的功率放大器存在严重的AM-AM失真和AM-PM失真，以及功率放大器线性度差和输出1dB压缩点低等问题。
技术实现思路
本技术提供了一种提高射频功率放大器线性度的装置，旨在有效提高射频功率放大器的线性度，进而提高射频功率放大器的输出1dB压缩点以及降低AM-AM失真和AM-PM失真。本技术实施例提供的一种提高射频功率放大器线性度的装置，包括：用于采集射频信号的信号输入端口；用于根据射频信号输出一摆幅的驱动放大元件；用于将摆幅转换成直流电压的包络跟踪元件，和用于传送摆幅的信号耦合电路；用于提供跨导的跨导电路和用于隔离摆幅的隔离电路；及用于为所述跨导电路提供偏置电压的第一偏置电压电路和用于为所述隔离电路提供偏置电压的第二偏置电压电路；其中，所述信号输入端口、所述包络跟踪元件和所述信号耦合电路分别连接于所述驱动放大元件，所述包络跟踪元件和所述跨导电路分别连接于所述隔离电路，所述跨导电路连接于所述第一偏置电压电路，所述隔离电路连接于所述第二偏置电压电路。优选地，所述信号耦合电路包括分别与所述驱动放大元件的两个输出端相连的第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容分别连接于所述跨导电路。优选地，所述跨导电路包括第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管的栅极分别连接于所述第一电容和所述第一偏置电压电路、源极接地、漏极连接于所述隔离电路；所述第二场效应管的栅极分别连接于所述第二电容和所述第一偏置电压电路、源极接地、漏极连接于所述隔离电路。优选地，所述第一偏置电压电路包括串联连接的第一分压电阻(R1)和第二分压电阻(R2)，所述第一分压电阻(R1)连接于所述第一场效应管(M1)的栅极，所述第二分压电阻(R2)连接于所述第二场效应管(M2)的栅极。优选地，所述隔离电路包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管的栅极连接于所述第二偏置电压电路、源极连接于所述第一场效应管的漏极、漏极连接有用于进行阻抗匹配的balun电路；所述第四场效应管的栅极连接于所述第二偏置电压电路、源极连接于所述第二场效应管的漏极、漏极连接于所述balun电路。优选地，所述balun电路还连接有用于发射信号的天线。优选地，所述第二偏置电压电路通过稳压电路连接有电源。优选地，所述电源包括锂电池和开关电源。优选地，所述驱动放大元件为射频驱动放大器。优选地，所述射频信号的频率范围为1MHz-300GHz。本技术实施例提供的一种提高射频功率放大器线性度的装置，通过将信号输入端口、包络跟踪元件和信号耦合电路分别连接于驱动放大元件，能将采集到的射频信号通过信号耦合电路发送给跨导电路，并通过包络跟踪元件产生第二偏置电压，以提供偏置电压给隔离电路，该隔离电路由第一偏置电压电路提供电压，以保证射频功率放大器的小信号增益是恒定的，能够有效提高射频功率放大器的线性度，以及提高射频功率放大器的输出1dB压缩点以及降低AM-AM失真和AM-PM失真。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术实施方式提供的一种提高射频功率放大器线性度的装置的电路结构示意图。图2是本技术实施方式提供的一种提高射频功率放大器线性度的装置的仿真结果示意图。图中标记分别为：提高射频功率放大器线性度的装置100；信号输入端口101，驱动放大元件102，包络跟踪元件103，信号耦合电路104，跨导电路105，隔离电路106，第一偏置电压电路107，第二偏置电压电路108；balun电路201，天线202。具体实施方式随着无线通信技术的不断发展，射频(Radio Frequency，RF)技术得到了广泛应用，而射频功率放大器是各种无线发射机中不可缺少的关键器件。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大缓冲级、中间放大级和末级功率放大级。当射频信号获得足够的射频功率之后，才能馈送到发射天线上并辐射到空间中。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。射频功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器按照电流导通角的不同，主要分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。其中，甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大；乙类放大器电流的导通角等于180°；丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。线性度作为射频功率放大器的重要参数之一，一直是研究的热点。从频谱的角度看，由于非线性的作用，输出信号中会产生新的频率分量，如三阶互调分量、五阶互调分量等，它干扰了有用信号并使被放大的信号频谱发生变化，即频带展宽了。从时域的角度，对于波形为非恒定包络的已调信号，由于非线性放大器的增益与信号幅度有关，因此使输出信号的包络发生了变化，引起了波形失真，同时频谱也发生了变化并引起了频谱再生现象。对于包含非线性电抗元件(如晶体管的极间电容)的非线性放大器，还存在使幅度变化转变为相位变化的影响，干扰了已调波的相位。非线性放大器的所有这些影响对移动通信设备来说都是至关重要的。因此，为了有效地利用频率资源和避免对邻道的干扰，一般都将基带信号通过相应滤波器形成特定波形，以限制它的频带宽度，从而限制调制后的频带信号的频谱宽度。但这样产生的已调信号的包络往往是非恒定的，因此非线性放大器的频谱再生作用使发射机的这些性能指标变差。鉴于此，本技术实施例提供了一种提高射频功率放大器线性度的装置，通过对功率放大器的偏置方式进行改进，能够有效提高射频功率放大器的线性度，进而提高射频功率放大器的输出1dB压缩点以及降低AM-AM失真和AM-PM失真。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高射频功率放大器线性度的装置，其特征在于，包括：用于采集射频信号的信号输入端口；用于根据射频信号输出一摆幅的驱动放大元件；用于将摆幅转换成直流电压的包络跟踪元件，和用于传送摆幅的信号耦合电路；用于提供跨导的跨导电路和用于隔离摆幅的隔离电路；及用于为所述跨导电路提供偏置电压的第一偏置电压电路和用于为所述隔离电路提供偏置电压的第二偏置电压电路；其中，所述信号输入端口、所述包络跟踪元件和所述信号耦合电路分别连接于所述驱动放大元件，所述包络跟踪元件和所述跨导电路分别连接于所述隔离电路，所述跨导电路连接于所述第一偏置电压电路，所述隔离电路连接于所述第二偏置电压电路。
【技术特征摘要】
1.一种提高射频功率放大器线性度的装置，其特征在于，包括：用于采集射频信号的信号输入端口；用于根据射频信号输出一摆幅的驱动放大元件；用于将摆幅转换成直流电压的包络跟踪元件，和用于传送摆幅的信号耦合电路；用于提供跨导的跨导电路和用于隔离摆幅的隔离电路；及用于为所述跨导电路提供偏置电压的第一偏置电压电路和用于为所述隔离电路提供偏置电压的第二偏置电压电路；其中，所述信号输入端口、所述包络跟踪元件和所述信号耦合电路分别连接于所述驱动放大元件，所述包络跟踪元件和所述跨导电路分别连接于所述隔离电路，所述跨导电路连接于所述第一偏置电压电路，所述隔离电路连接于所述第二偏置电压电路。2.根据权利要求1所述的提高射频功率放大器线性度的装置，其特征在于，所述信号耦合电路包括分别与所述驱动放大元件的两个输出端相连的第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)分别连接于所述跨导电路。3.根据权利要求2所述的提高射频功率放大器线性度的装置，其特征在于，所述跨导电路包括第一场效应管(M1)和第二场效应管(M2)，所述第一场效应管(M1)的栅极分别连接于所述第一电容(C1)和所述第一偏置电压电路、源极接地、漏极连接于所述隔离电路；所述第二场效应管(M2)的栅极分别连接于所述第二电容(C2)和所述第一偏置电压电路、源极接地、漏极连接于所述隔离电路。4.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张君志，
申请(专利权)人：深圳市蓝狮微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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