5G频段的射频功率放大器控制电路、射频电路制造技术

本发明专利技术公开了一种5G频段的射频功率放大器控制电路，NPN型三极管与N沟道MOS管连接，用于接收数字集成芯片的时序控制引脚输出的时序信号进行负压电平转换生成静态工作电平；数字模拟转换器，用于接收数字集成芯片的不同占空比信号生成不同模拟信号；P沟道MOS管分别与N沟道MOS管、数字模拟转换器和运算放大器连接，用于控制是否接通与数字模拟转换器的连接；在接收到静态工作电平时，P沟道MOS管接通与数字模拟转换器的连接，将数字模拟转换器生成的不同模拟信号输出至运算放大器，通过运算放大器驱动使能GaN功率放大器的栅源电压幅度生成静态工作点的栅源电压幅度输出。从而实现了集成式的GaN功率放大器控制栅压功能。了集成式的GaN功率放大器控制栅压功能。了集成式的GaN功率放大器控制栅压功能。

【技术实现步骤摘要】
5G频段的射频功率放大器控制电路、射频电路


[0001]本专利技术涉及电子设备
，尤其涉及一种5G频段射频功率放大器控制电路、射频电路。

技术介绍

[0002]5G的普及带来了大量5G基站的建设，作为5G网络的核心设备，基站的架构、形态直接影响5G网络的布局效果，按形态大小和部署区域主要分为宏基站和微基站。5G基站商业化越来越成熟，竞争激烈。从而对成本、小型化、数据信号通信质量、功耗、通信覆盖提出更高要求，5G微基站成为5G网络的重要组成部分。
[0003]目前市场上基于N79频段（4800
‑
5000MHz频段）设计的5G微站较少，其射频功率放大器大多采用外匹配、多级分立射频功率放大器组成，而且在此频段的外部电容电感匹配价格昂贵，功率等级高，PCB走线长插损大，这就大大增加了微站整机的功耗，且电路复杂开发周期长、尺寸大、电源效率低、射频指标参差不齐，由此如何对5G频段的射频功率放大器进行可靠、低成本、高功率的控制是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种5G频段射频功率放大器控制电路、射频电路，能够提供高集成且低成本的高功率功率放大器。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面公开了一种5G频段的射频功率放大器控制电路，5G频段的射频功率放大器用于5G频段的射频电路，所述射频电路与数字集成芯片连接，其特征在于，所述射频功率放大器为GaN 功率放大器，所述控制电路包括：NPN型三极管、N沟道MOS管、P沟道MOS管、数字模拟转换器、运算放大器和多个电阻；其中，NPN型三极管与N沟道MOS管连接，用于接收数字集成芯片的时序控制引脚输出的时序信号进行负压电平转换生成静态工作电平；数字模拟转换器，用于接收数字集成芯片的不同占空比信号生成不同模拟信号；P沟道MOS管分别与N沟道MOS管、数字模拟转换器和运算放大器连接，用于控制是否接通与数字模拟转换器的连接；在接收到所述静态工作电平时，P沟道MOS管接通与数字模拟转换器的连接，将所述数字模拟转换器生成的不同模拟信号输出至运算放大器，通过所述运算放大器驱动使能GaN功率放大器的栅源电压幅度生成静态工作点的栅源电压幅度输出。
[0006]本专利技术第二方面公开了一种5G频段的射频功率放大器控制电路，5G频段的射频功率放大器用于5G频段的射频电路，所述射频电路与数字集成芯片连接，其特征在于，所述射频功率放大器为GaN 功率放大器，所述控制电路包括：肖特基二极管、第一N沟道MOS管、电容、与门器、第二N沟道MOS管、P沟道MOS管和多个电感、电容；其中，肖基特二极管与第一N沟道MOS管连接，用于接收对正负压的分压压力值并稳定所述分压压力值，通过所述分压压力值控制第一N沟道MOS管的开关连通；第一N沟道MOS管与与门器连接，用于将数字集成芯片的时序控制引脚输出的时序信号输入至与门器生成时序控制信号；第二N沟道MOS管与P沟
道MOS管的连接通过响应于所述时序控制信号导通生成GaN功率放大器的上电信号；根据所述上电信号控制GaN功率放大器的上下电顺序。
[0007]在一些实施方式中，5G频段的射频功率放大器控制电路，所述控制电路还包括：设置于与门器和第二N沟道MOS管之间的调速器；所述调速器为并联的一个电容和一个电感；通过调整所述调速器的电容值或电感值控制GaN功率放大器的上下电速率。
[0008]本专利技术第三方面公开了一种5G频段的射频电路，所述射频电路包括：射频巴伦、下行射频通信模块、上行射频通信模块；射频巴伦，用于对接收射频收发机输出的差分平衡端信号和单端信号之间的阻抗匹配进行转换生成阻抗匹配信号；下行射频通信模块，用于基于集成的功率放大器、集成的环形器、第一射频开关和第二射频开关对所述阻抗匹配信号进行功率检测输出增益的射频调制信号；上行射频通信模块，用于基于集成的环形器和第二射频开关对接收的带外信号进行抑制及带内信号进行放大处理生成放大信号发送至射频巴伦；其中，所述集成的功率放大器为利用如上述的5G频段的射频功率放大器控制电路控制的GaN功率放大器。
[0009]在一些实施方式中，所述下行射频通信模块包括：集成的功率放大器，耦合器、环形器、第一射频开关和第二射频开关；耦合器，用于实时获取经过所述信号放大模块处理后的信号进行耦合生成耦合信号；环形器，用于接收读取天线信号状态的驻波检测信号和耦合信号进行功率检测并输出增益的耦合信号；其中，所述环形器分别与所述第一射频开关和所述第二射频开关连通。
[0010]在一些实施方式中，所述第一射频开关和第二射频开关均为单刀双掷开关；第一射频开关的第一端连接至接收射频收发机的反馈通道上的射频巴伦，第二端连接至耦合器，第三端连接至第二射频开关；第二射频开关的第一端连接至环形器，第二端连接至第一射频开关；通过第一射频开关和所述第二射频开关实现下行链路的闭环控制。
[0011]在一些实施方式中，集成的功率放大器包括：GaN推动级功率放大器、GaN末级功率放大器。
[0012]在一些实施方式中，还包括波导滤波器，用于对下行射频通信模块输出的增益的耦合信号进行发射杂散抑制或对上行射频通信模块接收的带外信号进行带外阻塞抑制。
[0013]在一些实施方式中，所述的5G频段的射频电路通过时分双工模式实现下行射频通信模块或上行射频通信模块的信号处理。
[0014]本专利技术第四方面公开了一种用于实现5G频段的4TR微站电路板，包括：四个如上述的5G频段的射频电路；利用所述5G频段的射频电路接收射频收发机的信号进行5G频段的信号处理。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：实施本专利技术能够通过GaN功率放大器的具有多个分立器件的控制电路，低成本的实现了对GaN功率放大器的栅极电压控制和上下电顺序，使得GaN功率放大器在进行信号处理时的增益更高；还保证在对GaN功率放大器加电时，漏源电压比栅源电压更慢上电，对GaN功率放大器下电时，漏源电压比栅源电压更快下电，从而更加准确控制GaN PA上下电。此外，利用这种控制条件下的GaN功率放大器所设计出射频电路和电路板，能够在5G微站中降低整机的尺寸和损耗，提高射频电路性能。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例公开的一种5G频段的射频功率放大器控制电路；图2为本专利技术实施例公开的又一种5G频段的射频功率放大器控制电路；图3为本专利技术实施例公开的又一种5G频段射频电路示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种5G频段射频电路板示意图。
具体实施方式
[0017]为了更好地理解和实施，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G频段的射频功率放大器控制电路，5G频段的射频功率放大器用于5G频段的射频电路，所述射频电路与数字集成芯片连接，其特征在于，所述射频功率放大器为GaN 功率放大器，所述控制电路包括：NPN型三极管、N沟道MOS管、P沟道MOS管、数字模拟转换器、运算放大器和多个电阻；其中，NPN型三极管与N沟道MOS管连接，用于接收数字集成芯片的时序控制引脚输出的时序信号进行负压电平转换生成静态工作电平；数字模拟转换器，用于接收数字集成芯片的不同占空比信号生成不同模拟信号；P沟道MOS管分别与N沟道MOS管、数字模拟转换器和运算放大器连接，用于控制是否接通与数字模拟转换器的连接；在接收到所述静态工作电平时，P沟道MOS管接通与数字模拟转换器的连接，将所述数字模拟转换器生成的不同模拟信号输出至运算放大器，通过所述运算放大器驱动使能GaN功率放大器的栅源电压幅度生成静态工作点的栅源电压幅度输出。2.一种5G频段的射频功率放大器控制电路，5G频段的射频功率放大器用于5G频段的射频电路，所述射频电路与数字集成芯片连接，其特征在于，所述射频功率放大器为GaN 功率放大器，所述控制电路包括：肖特基二极管、第一N沟道MOS管、与门器、第二N沟道MOS管、P沟道MOS管和多个电感、电容；其中，肖基特二极管与第一N沟道MOS管连接，用于接收对正负压的分压压力值并稳定所述分压压力值，通过所述分压压力值控制第一N沟道MOS管的开关连通；第一N沟道MOS管与与门器连接，用于将数字集成芯片的时序控制引脚输出的时序信号输入至与门器生成时序控制信号；第二N沟道MOS管与P沟道MOS管的连接通过响应于所述时序控制信号导通生成GaN功率放大器的上电信号；根据所述上电信号控制GaN功率放大器的上下电顺序。3.根据权利要求2所述的5G频段的射频功率放大器控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：设置于与门器和第二N沟道MOS管之间的调速器；所述调速器为并联的一个电容和一个电感；通过调整所述调速器的电容值或电感值控制GaN功率放大器的上下电速率。4.一种5G频段的射频电路，其特征在于，所述射频电路包括：射频巴伦、下行射频通信模块、上行射频通信模块；射频巴伦，用于对接收射频收发机输出的差分平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树波，闫书保，赵爱民，杜德棚，
申请(专利权)人：广东省新一代通信与网络创新研究院，
类型：发明
国别省市：