功率放大电路、射频前端电路、电子设备及信号放大方法技术

本发明专利技术公开了一种功率放大电路、射频前端电路、电子设备及信号放大方法。其中，功率放大电路包括：第一射频输入端和第二射频输入端；第一射频输出端和第二射频输出端；第一放大通路和第二放大通路；第一放大通路包括第一功率放大器，第二放大通路包括第二功率放大器。单发射模式下，功率放大电路形成Doherty功放；第一射频输入端用于接收第一信号；第一射频输出端用于输出放大后的第一信号。双发射模式下，第一射频输入端用于接收第二信号，第二射频输入端用于接收第三信号，第一功率放大器用于对第二信号进行放大，第二功率放大器用于对第三信号进行放大，第一射频输出端用于输出放大后的第二信号，第二射频输出端用于输出放大后的第三信号。第三信号。第三信号。

【技术实现步骤摘要】
功率放大电路、射频前端电路、电子设备及信号放大方法


[0001]本申请涉及射频放大的
，尤其涉及一种功率放大电路、射频前端电路、电子设备及信号放大方法。

技术介绍

[0002]PA是电子设备中射频前端电路的重要组成部分，负责将待发射的射频信号的功率放大发射，实现与基站或WiFi热点之间的通信。随着电子设备对于通信质量的要求越来越高，对PA的输出功率的要求也越来越高。举例来说，随着无线网络的发展，移动通信频谱逐渐向高频迁移，无线信号在传播过程中的衰减加剧，导致基站无法覆盖这些无线信号对应的频段，例如4G频段处于相对高频的B41频段，从而导致基站的覆盖范围变小，通信质量变差。为了改善基站的覆盖范围，提高通信质量，这些频段需要支持PC2，其功率要求为PC3的两倍，这就要求上述射频前端电路中的PA可以输出的功率更高。
[0003]此外，对于某些频段（如B41）有双发射的要求，即两路该频段的射频信号同时通过两个天线发射，这样就需要两路PA对两路射频信号分别进行放大发射。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种功率放大电路、射频前端电路、电子设备及信号放大方法。该功率放大电路可以满足电子设备在单发射时的高输出功率需求以及双发射需求。
[0005]第一方面，本申请提供了一种功率放大电路。该功率放大电路具有单发射模式和双发射模式。单发射模式用于对单发射信号放大，双发射模式用于对双发射信号放大。单发射信号为第一信号，双发射信号为第二信号和第三信号。该功率放大电路包括：第一射频输入端、第二射频输入端、第一射频输出端、第二射频输出端、放大电路。其中，放大电路包括第一放大通路和第二放大通路；第一放大通路上设置有第一功率放大器，第二放大通路上设置有第二功率放大器。其中，单发射模式下，功率放大电路形成Doherty功放；第一射频输入端用于接收第一信号；放大电路用于当第一信号为第一状态时，通过第一功率放大器和第二功率放大器对第一信号进行放大；放大电路还用于当第一信号为第二状态时，通过第一功率放大器对第一信号进行放大；第一射频输出端用于输出放大后的第一信号。其中，第一信号为第一状态是指：第一信号的输入电压大于预设阈值；第一信号为第二状态是指：第一信号的输入电压小于预设阈值。双发射模式下，第一射频输入端用于接收第二信号，第二射频输入端用于接收第三信号，第一功率放大器用于对第二信号进行放大，第二功率放大器用于对第三信号进行放大，第一射频输出端用于输出放大后的第二信号，第二射频输出端用于输出放大后的第三信号。
[0006]首先说明，输出功率为大功率等级（如PC2）的第一信号的输入电压较大，而输出功率为小功率等级（如PC3或小于PC3的功率等级）的第一信号的输入电压较小。通过调整上述预设阈值，可以使得大功率等级的第一信号的输入电压小于预设阈值（即为上述第一状态），且使得小功率等级的第一信号的输入电压大于预设阈值（即为上述第一状态）。
[0007]该功率放大电路中，当需要进行单发射信号的放大时，上述功率放大电路切换到单发射模式。单发射模式下，功率放大电路形成Doherty功放。需要说明的是，Doherty功放具有如下特性：在第一信号的输入电压小于预设阈值（即第二状态）时，只有第一功率放大器一个PA参与工作，工作在高效状态，因此，该Doherty功放可以在单发射时实现小功率等级的第一信号的高效率输出。而在第一信号的输入电压大于预设阈值（即第一状态）时，第一功率放大器和第二功率放大器两个PA同时工作。在此情况下，Doherty功放的最大输出功率为两个PA的最大输出功率的叠加。即Doherty功放相当于将每个PA有限的最大输出功率进行叠加，实现了Doherty功放的最大输出功率的提升，因此，该Doherty功放可以在单发射时实现大功率等级的第一信号的输出。可见，单发射模式下，功率放大电路不仅可以实现单发射时的高输出功率需求，还可以在单发射的回退功率段（由大功率等级回退到小功率等级）进行高效率输出。
[0008]当需要进行双发射信号的放大时，上述功率放大电路切换到双发射模式。双发射模式下，通过第一射频输入端接收第二信号，并利用第一功率放大器实现的放大，然后通过第一射频输出端输出放大后的第二信号；并通过第二射频输入端接收第三信号，并利用第二功率放大器实现的放大，然后通过第二射频输出端输出放大后的第三信号。可见，双发射模式下，功率放大电路可以实现电子设备的双发射需求。需要说明的是，双发射时无高输出功率需求，基于此，第二信号和第三信号对于第一功率放大器和第二功率放大器而言，也属于回退功率段。而本申请中，双发射模式下对第二信号和第三信号的放大和单发射模式下对第一信号的放大类似，均是通过一个放大通路中的一个PA进行放大，因此，功率放大电路也可以实现双发射时的高效率输出。
[0009]此外，该功率放大电路中，单发射模式和双发射模式下均使用了第二功率放大器，两个工作模式下对第二功率放大器的复用，使得功率放大电路的集成度更高，从而可以减小功率放大电路的面积，减小成本。
[0010]在本申请的一些实施例中，单发射模式下，第一放大通路的输入端和第二放大通路的输入端均与第一射频输入端连接，第一放大通路的输出端和第二放大通路的输出端均与第一射频输出端连接，第一功率放大器工作于第一偏置状态，第二功率放大器工作于第二偏置状态；第二功率放大器在第二偏置状态下的开启电压高于第一功率放大器在第一偏置状态下的开启电压；预设阈值为第二功率放大器的开启电压。双发射模式下，第一放大通路的输入端连接至第一射频输入端，第二放大通路的输入端连接至第二射频输入端，第一放大通路的输出端连接至第一射频输出端，第二放大通路的输出端连接至第二射频输出端；第一功率放大器和第二功率放大器均工作于第一偏置状态。
[0011]本实施例中，单发射模式下，将第二放大通路的输入端和第一放大通路的输入端以及第一射频输入端连接，并将第二放大通路的输出端与第一放大通路的输出端以及第一射频输出端连接，将第二放大通路接入第一放大通路，可以构成Doherty功放需要两个PA的硬件条件。第一功率放大器工作于开启电压更低的第一偏置状态，第二功率放大器工作于开启电压更高的第二偏置状态，可以构成Doherty功放需要两个PA的软件条件。
[0012]需要说明的是，开启电压是指能够使功率放大器开启进行放大的电压。由于预设阈值为第二功率放大器的开启电压，因此，当第一信号的输入电压大于预设阈值时，即大于第二功率放大器的开启电压时，第二功率放大器将开启工作。并且，由于第一功率放大器的
开启电压更低，因此，第一信号的输入电压也大于第一功率放大器的开启电压，第一功率放大器也将开启工作。而当第一信号的输入电压小于预设阈值时，即小于第二功率放大器的开启电压时，第二功率放大器将不会被开启。此时，由于第一功率放大器的开启电压更低，第一功率放大器将被开启工作。
[0013]简而言之，处于第一偏置状态的第一功率放大器在第一信号为第一状态和第二状态时均开启；处于第二偏置状态的第二功率放大器仅在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率放大电路，其特征在于，所述功率放大电路具有单发射模式和双发射模式；所述单发射模式用于对单发射信号放大，所述双发射模式用于对双发射信号放大，所述单发射信号为第一信号，所述双发射信号为第二信号和第三信号，所述功率放大电路包括：第一射频输入端和第二射频输入端；第一射频输出端和第二射频输出端；放大电路，所述放大电路包括第一放大通路和第二放大通路；所述第一放大通路上设置有第一功率放大器，所述第二放大通路上设置有第二功率放大器；所述单发射模式下，所述功率放大电路形成Doherty功放；所述第一射频输入端用于接收所述第一信号；所述放大电路用于当所述第一信号为第一状态时，通过所述第一功率放大器和所述第二功率放大器对所述第一信号进行放大；所述放大电路还用于当所述第一信号为第二状态时，通过所述第一功率放大器对所述第一信号进行放大；所述第一射频输出端用于输出放大后的所述第一信号；其中，所述第一信号为第一状态是指：所述第一信号的输入电压大于预设阈值；所述第一信号为第二状态是指：所述第一信号的输入电压小于所述预设阈值；所述双发射模式下，所述第一射频输入端用于接收所述第二信号，所述第二射频输入端用于接收所述第三信号，所述第一功率放大器用于对所述第二信号进行放大，所述第二功率放大器用于对所述第三信号进行放大，所述第一射频输出端用于输出放大后的所述第二信号，所述第二射频输出端用于输出放大后的所述第三信号。2.如权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述单发射模式下，所述第一放大通路的输入端和所述第二放大通路的输入端均与所述第一射频输入端连接，所述第一放大通路的输出端和所述第二放大通路的输出端均与所述第一射频输出端连接，所述第一功率放大器工作于第一偏置状态，所述第二功率放大器工作于第二偏置状态；所述第二功率放大器在所述第二偏置状态下的开启电压高于所述第一功率放大器在所述第一偏置状态下的开启电压；所述预设阈值为所述第二功率放大器的开启电压；所述双发射模式下，所述第一放大通路的输入端连接至所述第一射频输入端，所述第二放大通路的输入端连接至所述第二射频输入端，所述第一放大通路的输出端连接至所述第一射频输出端，所述第二放大通路的输出端连接至所述第二射频输出端；所述第一功率放大器和所述第二功率放大器均工作于所述第一偏置状态。3.如权利要求2所述的功率放大电路，其特征在于，所述放大电路还包括：第一通道配置单元，分别与所述第一射频输入端、所述第二射频输入端、所述第一放大通路的输入端以及所述第二放大通路的输入端连接；第二通道配置单元，分别与所述第二放大通路的输出端、所述第一放大通路的输出端以及所述第二射频输出端连接；其中，所述单发射模式下，所述第一通道配置单元用于将所述第一射频输入端分别连通至所述第一放大通路的输入端和所述第二放大通路的输入端；所述第二通道配置单元用于将所述第二放大通路的输出端连通至所述第一放大通路的输出端；所述双发射模式下，所述第一通道配置单元还用于将所述第一射频输入端连通至所述第一放大通路的输入端，并将所述第二射频输入端连通至所述第二放大通路的输入端；所
述第二通道配置单元还用于将所述第二放大通路的输出端连通至所述第二射频输出端。4.如权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述单发射模式下，当所述第一信号处于所述第一状态时，所述第一放大通路的输入端、所述第二放大通路的输入端以及所述第一射频输入端连接，所述第一放大通路的输出端、所述第二放大通路的输出端以及所述第一射频输出端连接，所述第一功率放大器工作于第一偏置状态，所述第二功率放大器工作于第二偏置状态；所述第二功率放大器在所述第二偏置状态下的开启电压高于所述第一功率放大器在所述第一偏置状态下的开启电压；所述预设阈值为所述第二功率放大器的开启电压；当所述第一信号处于所述第二状态时，所述第一放大通路的输入端与所述第一射频输入端连接，所述第二放大通路的输入端与所述第一射频输入端未连接，所述第一放大通路的输出端与所述第一射频输出端连接，所述第二放大通路的输出端与所述第一放大通路的输出端未连接，所述第一功率放大器工作于所述第一偏置状态；所述双发射模式下，所述第一放大通路的输入端连接至所述第一射频输入端，所述第二放大通路的输入端连接至所述第二射频输入端，所述第一放大通路的输出端连接至所述第一射频输出端，所述第二放大通路的输出端连接至所述第二射频输出端；所述第一功率放大器和所述第二功率放大器均工作于所述第一偏置状态。5.如权利要求4所述的功率放大电路，其特征在于，所述放大电路还包括：第一通道配置单元，分别与所述第一射频输入端、所述第二射频输入端、所述第一放大通路的输入端以及所述第二放大通路的输入端连接；第二通道配置单元，分别与所述第二放大通路的输出端、所述第一放大通路的输出端以及所述第二射频输出端连接；其中，所述单发射模式下，所述第一通道配置单元用于当所述第一信号满足所述第一状态时，将所述第一射频输入端分别连通至所述第一放大通路的输入端和所述第二放大通路的输入端；所述第二通道配置单元用于当所述第一信号满足所述第一状态时，将所述第二放大通路的输出端连通至所述第一放大通路的输出端；所述第一通道配置单元还用于当所述第一信号满足所述第二状态时，将所述第一射频输入端连通至所述第一放大通路的输入端，而不将所述第一射频输入端连通至所述第二放大通路的输入端；所述第二通道配置单元用于当所述第一信号满足所述第二状态时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王统，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
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