一种用于射频功率放大器的电源制造技术

一种用于射频功率放大器的电源，包括：第一、第二线性电路，用于：将第一包络信号中的低功率信号、高功率信号分别进行线性放大，并向射频功率放大器分别提供第一、第二电压；其中，所述低功率信号为包络信号中功率占比小于等于30％的信号，所述除低功率信号之外的高功率信号为包络信号中功率占比大于等于70％的信号；第三电路，用于：感测线性放大后的高功率信号，并工作在具有恒定导通时间的恒定导通时间控制模式或具有恒定关断时间的恒定关断时间控制模式，以便根据感测到的线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第三电流。本公开能够分别针对低功率信号和高功率信号进行线性处理，并结合COT控制，从而提高电源的效率。

A power supply for RF power amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种用于射频功率放大器的电源
本公开涉及移动通信领域，特别涉及一种用于射频功率放大器的电源。
技术介绍
在移动通信领域，为了提高射频功率放大器的效率，可以使用线性放大单元结合开关电源的混合型电源，该类电源多采用滞回控制(hysteresiscontrol)技术。该技术虽然可有效结合线性放大与开关电源技术，使系统达到稳定工作，但该技术中开关切换频率受到包络信号带宽影响的特性：随着包络信号带宽的提高，开关频率会变快，这对开关控制提出了挑战。此外，该技术的导通时间点对输出噪声敏感度强，且导通时间往往滞后于最优开关时间点，并且其在处理宽带宽、高PAPR包络信号时，开关电源及线性放大相关电路的输出功率损耗会同时加大，从而导致整个电源系统效率随带宽增大而下降。在带宽不断提高的现状下，如何进一步提高射频功率放大器的电源效率，始终是本领域需要考虑的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本公开提出了一种用于射频功率放大器的电源，包括：第一线性电路，用于：将第一包络信号中的低功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的低功率信号向射频功率放大器提供第一电压；其中，所述低功率信号为包络信号中功率占比小于等于30％的信号；第二线性电路，用于：将第一包络信号中除低功率信号之外的高功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第二电压；其中，所述除低功率信号之外的高功率信号为包络信号中功率占比大于等于70％的信号；第三电路，用于：感测线性放大后的高功率信号，并工作在具有恒定导通时间的恒定导通时间控制模式或具有恒定关断时间的恒定关断时间控制模式，以便根据感测到的线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第三电流。优选的，所述第一包络信号为输入至所述射频功率放大器的包络信号。优选的，通过如下任一或其任意组合方式获得所述第一包络信号中的低功率信号和/或除低功率信号之外的高功率信号：滤波器、RF检波器、RMS检测器。优选的，所述电源还包括第一模式选择单元，用于在所述恒定导通时间控制模式与恒定关断时间控制模式之间进行选择。优选的，第三电路包括第三控制单元，第三驱动单元，第三电感；第三控制单元包括输入端，用于接收所述感测到的线性放大后的高功率信号；第三控制单元还包括输出端，用于输出第三控制信号以使得所述电源工作在如下任一模式：具有恒定导通时间的恒定导通时间控制模式、具有恒定关断时间的恒定关断时间控制模式；第三驱动单元，用于连接第三控制单元的输出端并基于所述第三控制信号提供第三电信号至第三电感；第三电感，用于在第三电信号的作用下向射频功率放大器提供第三电流。优选的，第三驱动单元包括：第三开关放大器，或者包括：上功率管和下功率管。优选的，第三电路包括计时单元，用于确定所述恒定导通时间或恒定关断时间。优选的，第三电路包括比较器，用于：(1)当第三电路中的预设电流值ID小于或小于等于第二线性电路的输出电流纹波值ISL时，使得第三电路工作并提供第三电流；(2)当第三电路中的预设电流值ID大于等于或大于第二线性电路的输出电流纹波值ISL时，使得第三电路不提供第三电流。优选的，第二线性电路包括多路并联的支路，并且：每一路支路分别将所述高功率信号中的一部分信号进行线性放大，并根据线性放大后的一部分高功率信号提供相应的支路电压；各个支路电压叠加后向射频功率放大器提供第二电压。优选的，第一线性电路包括第一电感，通过第一电感与第三电路中的第三电感之间的互感，所述第一线性电路利用第三电感向射频功率放大器提供第一电压。通过上述技术方案，相比于传统的滞回控制，本公开实现了一种新的、用于射频功率放大器的电源，能够根据包络信号中不同功率占比来适应性的对射频功率放大器提供电能，以提高电源整体效率。附图说明图1-图3本公开中不同实施例所示的电源结构示意图；图4是本公开中一个实施例所示的第三电路的示意图；图5-图6是本公开中不同实施例所示电源的结构示意图；图7A(1)是采用luH较小电感时，传统滞回控制电源针对第一包络信号为100MHz信号的仿真图，并且图7B(1)是该传统滞回控制电源的开关电源部分所对应的驱动单元开关的波形；图7A(2)是采用luH较小电感时，本公开一个实施例中的电源针对同样的第一包络信号为100MHz信号的仿真图，并且图7B(2)是该电源的开关电源部分所对应的第三驱动单元开关的波形；图7C(1)是采用50uH较大电感时，传统滞回控制电源针对第一包络信号为100MHz信号的仿真图，并且图7D(1)是该传统滞回控制电源的开关电源部分所对应的驱动单元开关的波形；图7C(2)是采用50uH较大电感时，本公开一个实施例中的电源针对同样的第一包络信号为100MHz信号的仿真图，并且图7D(2)是该电源的开关电源部分所对应的第三驱动单元开关的波形。具体实施方式在以下描述中，阐述了多个细节，以提供对本公开的实施例的更全面的说明。然而，对本领域技术人员来说，将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开的实施例。在其他实施例中，以框图形式而不是详细地示出了公知的结构和设备，以避免使本公开的实施例模糊。此外，可以将以下描述的不同实施例的特征与彼此组合，除非以其他方式具体声明。本公开所采用的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖且不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、或方法、或系统、或产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。参见图1，在一个实施例中，本公开提出了一种用于射频功率放大器(PA)的电源，包括：第一线性电路，用于：将第一包络信号S1中的低功率信号S2进行线性放大，并根据线性放大后的低功率信号向射频功率放大器(PA)提供第一电压Vc1；其中，所述低功率信号为包络信号中功率占比小于等于30％的信号；第二线性电路，用于：将第一包络信号S1中除低功率信号S2之外的高功率信号S3进行线性放大，并根据线性放大后的高功率信号向射频功率放大器(PA)提供第二电压Vc2；其中，所述除低功率信号之外的高功率信号S3为包络信号中功率占比大于等于70％的信号；第三电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于射频功率放大器的电源，包括：/n第一线性电路，用于：将第一包络信号中的低功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的低功率信号向射频功率放大器提供第一电压；其中，所述低功率信号为包络信号中功率占比小于等于30％的信号；/n第二线性电路，用于：将第一包络信号中除低功率信号之外的高功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第二电压；其中，所述除低功率信号之外的高功率信号为包络信号中功率占比大于等于70％的信号；/n第三电路，用于：感测线性放大后的高功率信号，并工作在具有恒定导通时间的恒定导通时间控制模式或具有恒定关断时间的恒定关断时间控制模式，以便根据感测到的线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第三电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于射频功率放大器的电源，包括：
第一线性电路，用于：将第一包络信号中的低功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的低功率信号向射频功率放大器提供第一电压；其中，所述低功率信号为包络信号中功率占比小于等于30％的信号；
第二线性电路，用于：将第一包络信号中除低功率信号之外的高功率信号进行线性放大，并根据线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第二电压；其中，所述除低功率信号之外的高功率信号为包络信号中功率占比大于等于70％的信号；
第三电路，用于：感测线性放大后的高功率信号，并工作在具有恒定导通时间的恒定导通时间控制模式或具有恒定关断时间的恒定关断时间控制模式，以便根据感测到的线性放大后的高功率信号向射频功率放大器提供第三电流。


2.如权利要求1所述的电源，其中，
所述第一包络信号为输入至所述射频功率放大器的包络信号。


3.如权利要求1所述的电源，其中，
通过如下任一或其任意组合方式获得所述第一包络信号中的低功率信号和/或除低功率信号之外的高功率信号：滤波器、RF检波器、RMS检测器。


4.如权利要求1所述的电源，其中，
所述电源还包括第一模式选择单元，用于在所述恒定导通时间控制模式与恒定关断时间控制模式之间进行选择。


5.如权利要求1所述的电源，其中，
第三电路包括第三控制单元，第三驱动单元，第三电感；
第三控制单元包括输入端，用于接收所述感测到的线性放大后的高功率信号；
第三控制单元还包括输出端，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏勤，
申请(专利权)人：陕西亚成微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61