一种抑制谐波与杂散的射频功率放大器、芯片及通信终端制造技术

本发明专利技术公开了一种抑制谐波与杂散的射频功率放大器、芯片及通信终端。该射频功率放大器包括电源、LDO电路、谐波抑制单元、杂散抑制单元、放大单元、低通匹配网络。一方面，通过使电源连接谐波抑制单元，抑制电源在谐振频率处的谐波与杂散。并且，通过杂散抑制单元降低放大单元在谐振频率处的增益，从而降低输出杂散。另一方面，通过在本射频功率放大器的输出端嵌入低通匹配网络，有效抑制经放大单元放大的射频信号在不同频率处的谐波与杂散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射频功率放大器，尤其涉及一种可以抑制谐波与杂散的射频功率放大器，同时也涉及包括该射频功率放大器的芯片及通信终端，属于集成电路

技术介绍
随着无线通信技术的飞速发展，对无线收发器的线性性能要求逐步提高。射频功率放大器作为发射机中的最后一级，很大程度上影响了整个收发机的线性性能。通常，射频功率放大器的最后一级采用A类或B类功率放大器。由于非线性失真的影响，当信号增加到一定程度时，射频功率放大器因工作在非线性区而产生一系列谐波与杂散，很大程度上影响了射频功率放大器的线性性能，所以抑制谐波与杂散成为提高射频功率放大器线性度的重要措施。在申请号为201510057384.5的中国专利申请中，公开了一种改善射频功率放大器谐波性能的电路结构。该电路结构包括射频功率放大管、二次谐波抑制网络、三次谐波抑制网络、高次谐波抑制网络、第一匹配电感、第二匹配电感和隔直电容；其中，第一匹配电感、第二匹配电感、三次谐波抑制网络和高次谐波抑制网络构成功率放大器的低通输出匹配网络并连接于功放管的集电极处；二次谐波抑制网络连接于功放管的集电极，独立于输出匹配网络且抑制频率可调节，三次和高次谐波抑制网络包含于输出匹配网络中且高次谐波抑制频率可调节。该电路结构有效地抑制了射频功率放大器产生的谐波分量，改善了功率放大器的性能。但是，发射机中的射频功率放大器还有可能产生频带外的杂散输出，杂散输出位于接收机频带内，如果不能很好地被隔离，可能会被耦合到接收机前端的低噪声放大器输入端，形成干扰，或者也会对其他相邻信道形成干扰。所以，需要对射频功率放大器进行进一步改进，使其不仅能抑制谐波，还能限制频带外的寄生输出。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种可以抑制谐波与杂散的射频功率放大器。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种包括上述射频功率放大器的芯片及通信终端。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种抑制谐波与杂散的射频功率放大器，它包括电源、LDO电路、谐波抑制单元、杂散抑制单元、放大单元、低通匹配网络；其中，所述电源与所述谐波抑制单元连接，在所述LDO电路与所述放大单元之间设置所述杂散抑制单元；在所述放大单元的输出端设置所述低通匹配网络，通过所述低通匹配网络产生多个谐振频率，抑制经所述放大单元放大的射频信号在所述谐振频率处的谐波与杂散。其中较优地，所述电源包括第一电源和第二电源，所述第一电源与所述第二电源共用所述谐波抑制单元。其中较优地，所述谐波抑制单元的一端分别与所述电源连接，另一端接地；通过所述谐波抑制单元产生多个谐振频率，抑制所述电源在所述谐振频率处的谐波与杂散。其中较优地，所述谐波抑制单元为多个LC串联谐振电路并联组成的LC阵列，每个LC串联谐振电路由电容与电感串联组成。其中较优地，所述杂散抑制单元由多个负载级联组成，每一级负载通过隔离电感与下一级负载连接，实现对杂散的隔离。其中较优地，所述每一级负载包括负载电感与LC阵列，所述LC阵列的一端分别与所述负载电感和所述隔离电感连接，另一端接地；所述负载电感的另一端与放大单元中对应的晶体管的集电极或漏极连接，所述晶体管的发射极或源极接地；通过所述每一级负载产生低于工作频率的多个谐振点以及与所述谐振点对应的谐振频率，抑制所述晶体管在所述谐振频率处的杂散。其中较优地，所述每一级负载中产生的谐振点的数目以及谐振频率相互独立，通过灵活配置以抑制所述晶体管在不同频率处的杂散。其中较优地，所述低通匹配网络为多个匹配网络级联组成的多级匹配网络，每一级匹配网络由第一电感、第一电容、第二电感、第二电容组成；所述第一电感与所述第一电容并联组成LC并联谐振电路，所述第二电感与所述第二电容串联组成LC串联谐振电路；所述LC串联谐振电路的一端分别与本级匹配网络的所述LC并联谐振电路以及下一级匹配网络的所述LC并联谐振电路连接，所述LC串联谐振电路的另一端接地。其中较优地，在所述每一级匹配网络中，所述LC并联谐振电路的谐振频率高于工作频率，所述LC串联谐振电路的谐振频率高于工作频率，通过电压分压作用、电流分流作用抑制射频信号在所述谐振频率处的谐波与杂散。其中较优地，所述放大单元由至少一级放大电路级联组成；每一级放大电路由晶体管组成，各级放大电路之间通过电容连接；所述每一级放大电路分别与所述杂散抑制单元连接。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种芯片，包括有上述任意一项所述的射频功率放大器。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种通信终端，包括有上述任意一项所述的射频功率放大器。本专利技术所提供的射频功率放大器，一方面通过使第一电源与第二电源共用谐波抑制单元，实现抑制第一电源与第二电源在谐振频率处的谐波与杂散，并且通过杂散抑制单元降低放大单元在谐振频率处的增益，从而降低输出杂散。另一方面，通过在射频功率放大器的输出端嵌入低通匹配网络，抑制经放大单元放大的射频信号在不同频率处的谐波与杂散。同时，由于本射频功率放大器主要是通过在电源通路上连接LC阵列以及运用低通匹配网络实现对谐波以及杂散的有效抑制，所以简化了射频功率放大器的设计复杂度，降低了相关设计实现的成本。附图说明图1为本专利技术所提供的一种射频功率放大器的电路原理图；图2为本专利技术所提供的射频功率放大器中，谐波抑制单元的原理图；图3为本专利技术所提供的射频功率放大器中，杂散抑制单元与放大单元的连接示意图；图4为本专利技术所提供的射频功率放大器中，杂散抑制单元的每一级负载与对应放大电路的连接示意图；图5为本专利技术所提供的射频功率放大器中，低通匹配网络的电路原理图；图6为本专利技术所提供的另一种射频功率放大器的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。首先需要说明的是，在本专利技术的各个实施例中，所涉及的通信终端指可以在移动环境中使用，支持GSM、EDGE、TD_SCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE等多种通信制式的计算机设备，包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。此外，该射频功率放大器也适用于其他功率放大电路应用的场合，例如兼容多种通信制式的通信基站等。图1为本专利技术所提供的一种可以抑制谐波与杂散的射频功率放大器的电路原理图。如图1所示，该射频功率放大器包括控制电路101、LDO(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)电路103、杂散抑制单元105、谐波抑制单元108、放大单元、低通匹配网络114。其中，第一电源106为控制电路101提供供电电压，使控制电路101产生控制电压102，通过控制电压102以及第二电源107控制LDO电路103，以便根据不同的功率等级输出不同的电压104。通过在第二电源107与大地之间设置谐波抑制单元108，有效抑制第二电源107供电过程中产生的谐波杂散分量，保证为LDO电路103提供稳定的供电电压，从而抑制LDO电路103输出的电压104中的谐波杂散分量。通过在电压104与放大单元之间设置杂散抑制单元105，可以让放大单元在谐振频率处增益降低，从而降低输出杂散(杂散主要是由放大单元产生的，不是LDO电路产生的)。经过放大后的射频信号最终通过低通匹配网络114输出给负载(例如天线)。通过低通匹配网络114本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制谐波与杂散的射频功率放大器，其特征在于包括电源、LDO电路、谐波抑制单元、杂散抑制单元、放大单元、低通匹配网络；其中，所述电源与所述谐波抑制单元连接，在所述LDO电路与所述放大单元之间设置所述杂散抑制单元；在所述放大单元的输出端设置所述低通匹配网络，通过所述低通匹配网络产生多个谐振频率，抑制经所述放大单元放大的射频信号在所述谐振频率处的谐波与杂散。

【技术特征摘要】
1.一种抑制谐波与杂散的射频功率放大器，其特征在于包括电源、LDO电路、谐波抑制单元、杂散抑制单元、放大单元、低通匹配网络；其中，所述电源与所述谐波抑制单元连接，在所述LDO电路与所述放大单元之间设置所述杂散抑制单元；在所述放大单元的输出端设置所述低通匹配网络，通过所述低通匹配网络产生多个谐振频率，抑制经所述放大单元放大的射频信号在所述谐振频率处的谐波与杂散。2.如权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于：所述电源包括第一电源和第二电源，所述第一电源与所述第二电源共用所述谐波抑制单元。3.如权利要求1或2所述的射频功率放大器，其特征在于：所述谐波抑制单元的一端分别与所述电源连接，另一端接地；通过所述谐波抑制单元产生多个谐振频率，抑制所述电源在所述谐振频率处的谐波与杂散。4.如权利要求3所述的射频功率放大器，其特征在于：所述谐波抑制单元为多个LC串联谐振电路并联组成的LC阵列，每个LC串联谐振电路由电容与电感串联组成。5.如权利要求1或2所述的射频功率放大器，其特征在于：所述杂散抑制单元由多个负载级联组成，每一级负载通过隔离电感与下一级负载连接，实现对杂散的隔离。6.如权利要求5所述的射频功率放大器，其特征在于：所述每一级负载包括负载电感与LC阵列，所述LC阵列的一端分别与所述负载电感和所述隔离电感连接，另一端接地；所述负载电感的另一端与放大单元中对应的晶体管的集电极或漏极连接，所述晶体管的发射极或源极接地；通过所述每一级负载产生低于工...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锦鑫，白云芳，林升，
申请(专利权)人：唯捷创芯天津电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12