【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率放大领域，一种适用于多赫蒂功率放大器的控制电路及方法。
技术介绍
1、手机、平板电脑、智能手表等个人无线终端在日常生活中日益普及，为满足不同的通信需求，运营商需要持续部署多频段、多制式的基站设备。
2、在各类基站中，射频功率放大器是核心模块之一，其功耗往往占到了总功耗的70％左右，其线性性能也关系着基站的信号质量。因此，研究如何兼顾并提高射频功率放大器的效率和线性能力，就成为了如今基站设计中的一个关键问题。
3、多赫蒂(doherty)功率放大器是当前无线通信基站中最为常用的一种技术，其包括主路功率放大器和辅路功率放大器。其工作原理是通过控制电路，分别配置主路功放和辅路功放的栅极偏置电压，使其工作在合适状态；随着输入功率的增加，两者之间动态牵引，实现在一定输出功率范围内的高效率、高线性能力的输出。
4、然而，在实际设计过程中发现，当前无线基站为了兼顾多个运营商、多种无线终端的需求，往往会在单个无线基站中集成多频段、多种类的射频功率放大器，32/64等多通道的有源天线系统(aas)基站需求也日益增加。相应的，这也给射频功率放大器的控制电路设计带来了挑战和困难。传统应用于射频功率放大器的控制电路，都是采用一对一的栅压电路控制架构，会使用大量的数模转换芯片，带来电路走线和布局上的困难，以及整体体积、成本的上升。因此，研究新的适用于多种射频功率放大器的控制电路架构，对于现今的无线基站设备设计有着重要意义。
5、如图1所示，经典的多赫蒂功率放大器由功率分配器、主路功放、辅路
6、由此可见，多赫蒂功率放大器在工作时需要通过控制电路，确保其主路功放和辅路功放分别处于合适状态。如果使用数模芯片对多赫蒂功率放大器的栅压一对一进行控制，其控制电路会显得臃肿；若是在32通道或者64通道的有源天线系统(aas)基站中，则会变得更为复杂，成本也会大幅提高。如果是直接采用栅压复用的控制电路方案，即一个偏置电压供给多个功率放大器的主路功放或辅路功放；该方案能够减少使用的数模转换芯片数量，但由于功率放大器存在批次波动差异，其静态工作点相差较远，会使得功率放大器没法处于最佳的工作状态，也就会导致效率和线性性能的下降；并且不同的功率放大器之间静态工作点偏差也会较大，没法适用于多频段、多制式的无线基站设计中。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，提供了一种适用于多赫蒂功率放大器的控制电路及方法，通过开断射频二极管进行动态分压，使用较少的数模转换芯片即可完成对功率放大器的栅压偏置，同时也保证了每个功率放大器的效率和线性能力。
2、本专利技术第一方面提出了一种适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，包括数模转换芯片、主路分压电路、辅路分压电路、功率检测电路以及n个多赫蒂功率放大器，每个多赫蒂功率放大器均包括主路功率放大器和辅路功率放大器；所述数模转换芯片提供主路栅压和辅路栅压，其中主路栅压分别输入到主路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器，辅路栅压分别输入到辅路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述主路分压电路用于根据主路控制信号对主路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～n个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述辅路分压电路用于根据辅路控制信号对辅路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～n个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述功率检测电路接收所有主路功率放大器和辅路功率放大器输出的功率，并产生主路控制信号和辅路控制信号。
3、进一步的，所述主路分压电路包括依次串联m个微带电路以及至少1个支路；第1个微带电路接收主路栅压，第m个微带电路输出分压后的电压；所述支路包括射频二极管与支路微带电路，所述射频二极管的一端接至任意相邻微带电路之间，射频二极管的另一端接至支路微带电路；所述射频二级管受主路控制信号控制导通或关闭，其中，m大于2。
4、进一步的，所述主路分压电路还包括主路分压偏置电路，所述主路分压偏置电路用于接收主路控制信号并产生偏置电压至主路分压电路中射频二极管，控制射频二极管导通或关闭。
5、进一步的，所述辅路分压电路包括：包括依次串联m个微带电路以及至少1个支路；第1个微带电路接收辅路栅压，第m个微带电路输出分压后的电压；所述支路包括射频二极管与支路微带电路，所述射频二极管的一端接至任意相邻微带电路之间，射频二极管的另一端接至支路微带电路；所述射频二级管受辅路控制信号控制导通或关闭。
6、进一步的，所述辅路分压电路还包括辅路分压偏置电路，所述辅路分压偏置电路用于接收辅路控制信号并产生偏置电压至辅路分压电路中射频二极管，控制射频二极管导通或关闭。
7、本专利技术第二方面提出了一种适用于多赫蒂功率放大器的控制方法，应用于本专利技术第一方面提出的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，包括：
8、步骤1、通过栅压校准获取每个多赫蒂功率放大器的额定栅压值；
9、步骤2、根据所需的分压方案与额定栅压值确定主路分压电路的电阻，控制主路控制信号对主路分压电路上射频二极管的开断；
10、步骤3、根据所需的分压方案与额定栅压值确定辅路分压电路的电阻，控制辅路控制信号对主路分压电路上射频二极管的开断。
11、进一步的，还包括步骤4，功率回退状态下，主路分压电路不变，辅路分压电路设置为不导通，即第2～n个多赫蒂功率放大器的辅路功率放大器处于关闭状态。
12、进一步的，还包括步骤5，在功率进一步回退下，主路分压电路与辅路分压电路设置为均不导通，仅第1个功率放大器处于工作状态。
13、进一步的，所述分压方案包括：
14、1)最大分压设置：
15、对第2个多赫蒂功率放大器至第n个多赫蒂功率放大器，输出电压为m2和p2，即最大的栅压偏置；该种配置下，会得到较优的线性性能；
16、2)最小分压设置：
17、对第2个多赫蒂功率放大器至第n个多赫蒂功率放大器，输出电压为mn和pn，即最小的栅压偏置；该种配置下，会得到较优的效率；
18、3)平均分压设置：
19、对第2个多赫蒂功率放大器至第n个多赫蒂功率放大器，输出电压为(m2+m3+……+mn)/(n-1)和(p2+p3+……+pn)/(n-1)，该种配置下，会得到较为均衡的性能和效率；
20、其中，m1、m2、……、mn分别为n个多赫蒂功率放大器的主路功率放大器额定主路栅压值，p1、p2、……、pn分别为n个多赫蒂功率放大器的辅路功率放大器额定主路栅压值。
21、与现有技术相比，采用上述技术方案的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，包括数模转换芯片、主路分压电路、辅路分压电路、功率检测电路以及N个多赫蒂功率放大器，每个多赫蒂功率放大器均包括主路功率放大器和辅路功率放大器；所述数模转换芯片提供主路栅压和辅路栅压，其中主路栅压分别输入到主路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器，辅路栅压分别输入到辅路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述主路分压电路用于根据主路控制信号对主路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～N个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述辅路分压电路用于根据辅路控制信号对辅路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～N个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述功率检测电路接收所有主路功率放大器和辅路功率放大器输出的功率，并产生主路控制信号和辅路控制信号。
2.根据权利要求1所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述主路分压电路包括依次串联M个微带电路以及至少1个支路；第1个微带电路接收主路栅压，第M个微带电路输出分压后的电压；所述支路包括射频二极管与支路微带电路，所述射频二极管
3.根据权利要求2所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述主路分压电路还包括主路分压偏置电路，所述主路分压偏置电路用于接收主路控制信号并产生偏置电压至主路分压电路中射频二极管，控制射频二极管导通或关闭。
4.根据权利要求1所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述辅路分压电路包括：包括依次串联M个微带电路以及至少1个支路；第1个微带电路接收辅路栅压，第M个微带电路输出分压后的电压；所述支路包括射频二极管与支路微带电路，所述射频二极管的一端接至任意相邻微带电路之间，射频二极管的另一端接至支路微带电路；所述射频二级管受辅路控制信号控制导通或关闭。
5.根据权利要求4所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述辅路分压电路还包括辅路分压偏置电路，所述辅路分压偏置电路用于接收辅路控制信号并产生偏置电压至辅路分压电路中射频二极管，控制射频二极管导通或关闭。
6.一种适用于多赫蒂功率放大器的控制方法，应用于权利要求1～5任意一项所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制方法，其特征在于，还包括步骤4，功率回退状态下，主路分压电路不变，辅路分压电路设置为不导通，即第2～N个多赫蒂功率放大器的辅路功率放大器处于关闭状态。
8.根据权利要求7所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制方法，其特征在于，还包括步骤5，在功率进一步回退下，主路分压电路与辅路分压电路设置为均不导通，仅第1个功率放大器处于工作状态。
9.根据权利要求7所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制方法，其特征在于，所述分压方案包括：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，包括数模转换芯片、主路分压电路、辅路分压电路、功率检测电路以及n个多赫蒂功率放大器，每个多赫蒂功率放大器均包括主路功率放大器和辅路功率放大器；所述数模转换芯片提供主路栅压和辅路栅压，其中主路栅压分别输入到主路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器，辅路栅压分别输入到辅路分压电路和第1个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述主路分压电路用于根据主路控制信号对主路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～n个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述辅路分压电路用于根据辅路控制信号对辅路栅压进行分压，并将分压后的电压分别送至第2～n个多赫蒂功率放大器中的主路功率放大器；所述功率检测电路接收所有主路功率放大器和辅路功率放大器输出的功率，并产生主路控制信号和辅路控制信号。
2.根据权利要求1所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述主路分压电路包括依次串联m个微带电路以及至少1个支路；第1个微带电路接收主路栅压，第m个微带电路输出分压后的电压；所述支路包括射频二极管与支路微带电路，所述射频二极管的一端接至任意相邻微带电路之间，射频二极管的另一端接至支路微带电路；所述射频二级管受主路控制信号控制导通或关闭，其中，m大于2。
3.根据权利要求2所述的适用于多赫蒂功率放大器的控制电路，其特征在于，所述主路分压电路还包括主路分压偏置电路，所述主路分压偏置电路用于接收主路控制信号并产生偏置电压至主路...
【专利技术属性】
技术研发人员：张舒楠，万腾，崔岿，
申请(专利权)人：四川恒湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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