一种高线性度的射频功率放大器及射频通信终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高线性度的射频功率放大器及射频通信终端，其中射频功率放大器包括匹配网络、偏置电路、功率放大模块和线性度改善网络，所述匹配网络和所述偏置电路均分别连接在所述功率放大模块的输入端口上，所述匹配网络和所述偏置电路之间连接有所述线性度改善网络。本实用新型专利技术一种高线性度的射频功率放大器针对3G/4G/5G线性功率放大器的AM‑AM失真情况，引入线性度改善网络，可以提高功率放大器的线性度。

【技术实现步骤摘要】
一种高线性度的射频功率放大器及射频通信终端
本技术涉及移动通信领域，具体涉及一种高线性度的射频功率放大器及射频通信终端。
技术介绍
在以智能手机为代表的移动通信领域中，射频及微波功率放大器(poweramplifiermodule，简称PAModule,或者PAM，以下简称射频功率放大器、功率放大器或功放)是通信终端中非常重要的元件，它的线性度直接影响了移动通信的质量，如数据传输速率。功率放大器包括线性功放和饱和功放两大类，线性度指标是衡量线性功放的首要指标。随着输入功率的增加，输出信号的失真会呈现逐渐加强的趋势，典型线性度指标包括ACPR(临近信道功率比)和EVM(误差矢量幅度)。引起线性度失真的两个主要因素是AM-AM失真(幅度失真)和AM-PM失真(相位失真)，随着输出功率的增加，AM-AM失真和AM-PM失真会呈现逐渐加强的趋势。随着输入功率的增加，如果能持续的改善这两个指标，抑制这两个指标的恶化，将使功率放大器能够输出更高的线性功率，或者说，在相同的输出功率水平，能得到更好的线性度。射频芯片工程师的主要任务就是持续的提高功率放大器的线性度和功率附加效率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种高线性度的射频功率放大器及射频通信终端，可以提高射频功率放大器及射频通信终端的线性度。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高线性度的射频功率放大器，包括匹配网络、偏置电路、功率放大模块和线性度改善网络，所述匹配网络和所述偏置电路均分别连接在所述功率放大模块的输入端口上，所述匹配网络和所述偏置电路之间连接有所述线性度改善网络。本技术的有益效果是：本技术一种高线性度的射频功率放大器针对3G/4G/5G线性功率放大器的AM-AM失真情况，引入线性度改善网络，可以提高功率放大器的线性度。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述功率放大模块包括至少一级功率放大管，每一级所述功率放大管的输入端口上均分别连接有一个所述偏置电路；所述匹配网络包括输入匹配网络，还可以包括级间匹配网络，所述输入匹配网络连接在第一级所述功率放大管的输入端口上，每相邻两级所述功率放大管之间均分别连接有一个所述级间匹配网络；与第一级所述功率放大管的输入端口相连的所述输入匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络，和/或与中间级所述功率放大管的输入端口相连的所述级间匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络，和/或与末级所述功率放大管的输入端口相连的所述级间匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络。进一步，所述输入匹配网络或级间匹配网络通过隔直流/匹配电容C2连接在所述功率放大管的输入端口上，所述偏置电路通过压舱电阻R2连接在所述功率放大管的输入端口上；所述偏置电路包括电阻R1、二极管D1和D2、偏置晶体管S1和bypass电容C1，所述电阻R1的一端连接Vreg，另一端连接所述二极管D1的P极，所述二极管D1的N极连接所述二极管D2的P极，所述二极管D2的N极接地，所述偏置晶体管S1的基极/栅极连接在所述二极管D1的P极上，所述偏置晶体管S1的发射极/源极通过压舱电阻R2连接在所述功率放大管的输入端口上，所述偏置晶体管S1的集电极/漏极连接Vbat。进一步，所述线性度改善网络的一端连接在所述输入匹配网络或级间匹配网络的输出端口上，所述线性度改善网络的另一端连接在对应的所述偏置电路的所述偏置晶体管S1的基极/栅极或者发射极/源极上。进一步，所述线性度改善网络为可重构的网络，包括多个可重构电容、多个可重构二极管、一个可重构电阻和一个可重构电感；多个可重构电容和多个可重构二极管并联；多个可重构电容和多个可重构二极管并联后的一端通过射频开关Ka连接在所述输入匹配网络或级间匹配网络的输出端口上；多个可重构电容和多个可重构二极管并联后的一端还通过所述可重构电阻连接在所述输入匹配网络或级间匹配网络的输出端口上；多个可重构电容和多个可重构二极管并联后的一端还通过所述可重构电感连接在所述输入匹配网络或级间匹配网络的输出端口上；多个可重构电容和多个可重构二极管并联后的另一端通过射频开关Kb连接在对应的所述偏置电路的所述偏置晶体管S1的基极/栅极上；多个可重构电容和多个可重构二极管并联后的另一端还通过射频开关Kc连接在对应的所述偏置电路的所述偏置晶体管S1的发射极/源极上；所述可重构电容由电容Cki和射频开关Kci串联构成，所述可重构二极管由二极管Dki和射频开关Kdi串联构成，所述可重构电阻由电阻R和射频开关Kr串联构成，所述可重构电感由电感L和射频开关Kl串联构成，其中i＝1,2,3,......n。进一步，还包括逻辑及偏置控制器，所述逻辑及偏置控制器与所述射频开关Ka、Kb、Kc、Kci、Kdi、Kr和Kl相连；所述逻辑及偏置控制器还与每一个所述偏置电路相连。采用上述进一步方案的有益效果是：本技术还为线性度改善网络引入射频开关，通过逻辑及偏置控制器控制射频开关的接通或者断开，将射频功率放大器设计为可实时调整的结构，针对多模多频功率放大器不同时隙的不同目标频段，结合功率放大器在不同目标频段的AM-AM失真情况，实时重构线性度改善网络，将放大器实时地在目标频段调整至线性度最佳状态，从而提高功率放大器模组的整体线性度。进一步，所述匹配网络还包括输出匹配网络，所述输出匹配网络连接在所述功率放大模块中的末级所述功率放大管的输出端口上。进一步，还包含有输入射频开关和输出射频开关，所述输入射频开关连接在所述输入匹配网络的输入端口上，所述输出射频开关连接在所述输出匹配网络的输出端口上，所述输入射频开关和输出射频开关均分别与所述逻辑及偏置控制器相连。进一步，所述功率放大管包括一个或多个功率放大单元。基于上述一种高线性度的射频功率放大器，本技术还提供一种高线性度的射频通信终端。一种高线性度的射频通信终端，包括上述所述的一种高线性度的射频功率放大器，还包括滤波器和/或双工器，所述滤波器和/或双工器连接在所述的一种高线性度的射频功率放大器的功率放大模块与天线之间。本技术的有益效果是：本技术一种高线性度的射频通信终端采用高线性度的射频功率放大器，提高了射频通信终端的线性度。附图说明图1为现有技术中典型支持2G/3G/4G通信标准的智能手机中射频前端系统框图；图2为现有技术中典型支持3G/4G通信标准的线性功率放大器模组框图；图3为现有技术中典型射频功率放大器的电路结构示意图；图4为本技术一种高线性度的射频功率放大器的第一种电路结构示意图；图5为图3和图4的射频功率放大器的AM-AM曲线对比图；图6为本技术一种高线性度的射频功率放大器中几种常用的线性度改善网络的电路结构示意图；图7为本技术一种高线性度的射频功率放大器的第二种电路结构示意图；图8为图3和图7的射频功率放大器的AM-AM曲线对比图；图9为图4和图7综合的第一种结构示意图；图10为图4和图7综合的第二种结构示意图；图11为本技术一种高线性度的射频功率放大器中可重构的线性度改善网络的结构示意图；图12为图9、图10和图11的综合图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：包括匹配网络、偏置电路、功率放大模块和线性度改善网络，所述匹配网络和所述偏置电路均分别连接在所述功率放大模块的输入端口上，所述匹配网络和所述偏置电路之间连接有所述线性度改善网络。

【技术特征摘要】
1.一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：包括匹配网络、偏置电路、功率放大模块和线性度改善网络，所述匹配网络和所述偏置电路均分别连接在所述功率放大模块的输入端口上，所述匹配网络和所述偏置电路之间连接有所述线性度改善网络。2.根据权利要求1所述的一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：所述功率放大模块包括至少一级功率放大管，每一级所述功率放大管的输入端口上均分别连接有一个所述偏置电路；所述匹配网络包括输入匹配网络，还可以包括级间匹配网络，所述输入匹配网络连接在第一级所述功率放大管的输入端口上，每相邻两级所述功率放大管之间均分别连接有一个所述级间匹配网络；与第一级所述功率放大管的输入端口相连的所述输入匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络，和/或与中间级所述功率放大管的输入端口相连的所述级间匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络，和/或与末级所述功率放大管的输入端口相连的所述级间匹配网络和偏置电路之间连接有一个或多个所述线性度改善网络。3.根据权利要求2所述的一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：所述输入匹配网络或级间匹配网络通过隔直流/匹配电容C2连接在所述功率放大管的输入端口上，所述偏置电路通过压舱电阻R2连接在所述功率放大管的输入端口上；所述偏置电路包括电阻R1、二极管D1和D2、偏置晶体管S1和bypass电容C1，所述电阻R1的一端连接Vreg，另一端连接所述二极管D1的P极，所述二极管D1的N极连接所述二极管D2的P极，所述二极管D2的N极接地，所述偏置晶体管S1的基极/栅极连接在所述二极管D1的P极上，所述偏置晶体管S1的发射极/源极通过压舱电阻R2连接在所述功率放大管的输入端口上，所述偏置晶体管S1的集电极/漏极连接Vbat。4.根据权利要求3所述的一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：所述线性度改善网络的一端连接在所述输入匹配网络或级间匹配网络的输出端口上，所述线性度改善网络的另一端连接在对应的所述偏置电路的所述偏置晶体管S1的基极/栅极或者发射极/源极上。5.根据权利要求4所述的一种高线性度的射频功率放大器，其特征在于：所述线性度改善网络为可重构的网络，包括多个可重构电容、多个可重构二极管、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛旭，
申请(专利权)人：牛旭，
类型：新型
国别省市：江苏,32