【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频集成电路，尤其涉及一种温度自适应的射频放大器电路。
技术介绍
1、近年来，随着移动通信、物联网技术的快速发展，对射频电路设计提出了更高、多样化的需求。无线收发系统中射频放大器是其中的关键模块，一般包括接收端的低噪声放大器、发射端的功率放大器。温度是影响电子元件特性的重要因素，因此，理想的电子产品必需能在合理温度变化范围内保持稳定的性能。而对于射频放大器来说，电路的增益会受到温度变化的影响；通常情况下，随着温度的升高，射频放大器的增益会随之降低；而随着温度的降低，射频放大器的增益则会随之升高。但是在某些特定场景中，例如某些地区的温差可达50℃以上，但产品需要输出恒定的输出功率，为了满足特定产品的宽温带且增益稳定的需求，设计一种增益补偿技术，是有实际的意义的。
2、目前常用的技术方案为：使用温度传感器来获取环境温度，然后通过adc对温度传感器的输出电压进行采样，这里涉及到的不同类型的模块众多，补偿的精度跟温度传感器的精度和adc的位数息息相关此方法比较复杂。
3、因此，亟需提供一种更为可靠的温度自适应的射频放大器电路。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种温度自适应的射频放大器电路，用于解决现有技术中电路结构复杂，简化电路无法实现在不同温度下均保持射频放大器的增益稳定性的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种温度自适应的射频放大器电路，射频放大器电路至少包括
4、第一互感线圈、第二互感线圈、混频器、低通滤波网络、反向运算放大器以及射频放大器；
5、所述混频器、所述低通滤波网络中的低通滤波器以及所述反向运算放大器共同组成的负反馈结构；所述负反馈结构实现温度与栅极电压的关联性；
6、所述第一互感线圈连接所述射频放大器的输出端；所述第二互感线圈位于所述射频放大器的输入端；所述混频器的输入端分别与所述第一互感线圈以及所述第二互感线圈相连，所述第二互感线圈以及所述第一互感线圈的互感信号作为所述混频器的两个输入信号；所述混频器的输出端串联所述低通滤波网络；所述低通滤波网络的输出端连接所述反向运算放大器的负端。
7、可选的，所述低通滤波网络包括：低通滤波器、第一电容、第二电容以及第二电阻；所述混频器的输出端连接所述低通滤波器；
8、所述反向运算放大器包括第一电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器。
9、可选的，所述电路还包括：
10、漏极偏置网络、栅极偏置网络、输入匹配网络以及输出匹配网络；
11、所述漏极偏置网络与所述射频放大器的漏极串联；所述漏极偏置网络用于为增益单元提供电流通路；所述栅极偏置网络的一端与所述反向运算放大器相连，所述栅极偏置网络的另一端与所述第二互感线圈相连，所述栅极偏置网络为增益单元的栅极提供电流通路；
12、所述射频放大器的漏极与所述输出匹配网络相连；所述输入匹配网络与所述栅极偏置网络以及所述第二互感线圈相连。
13、可选的，当温度升高时，所述射频放大器的增益降低，所述射频放大器的输出功率降低，所述射频放大器的输入功率不变，通过所述混频器，将所述第二互感线圈输入的第一电压以及所述第一互感线圈输入的第二电压下变频至目标电压；所述第一电压与所述第二电压同频；经过所述低通滤波网络滤除上变频，得到直流信号，所述直流信号随着所述第二电压的减小而减小；所述直流信号经过所述反向运算放大器提供的负增益后，得到增大的直流电压信号。
14、可选的，所述射频放大器电路中还包括：
15、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻、第三电容以及第四电容；
16、所述第三电容与所述漏极偏置网络相连，所述第四电容与所述输入匹配网络相连，所述第五电阻与所述反向运算放大器相连，所述第七电阻与所述栅极偏置网络相连；所述第八电阻为接地电阻；所述第八电阻的值大于所述第四电阻的值。
17、可选的，射频信号经过第四电容和所述输入匹配网络，输入至所述第一互感线圈的输入端；所述射频放大器对所述射频信号进行放大，得到放大信号，所述放大信号经过所述输出匹配网络和第三电容输出电压；
18、栅极电压经过所述栅极偏置网络给所述射频放大器的栅极供电；
19、漏极电压经过所述漏极偏置网络后给所述射频放大器的漏极供电。
20、可选的，所述混频器的第一输入端的输入信号由所述第二互感线圈耦合输入功率信号得到，所述混频器的第二输入端的输入信号由所述第一互感线圈耦合输出功率信号得到；所述混频器的关系式为：
21、vo＝vx·vy
22、vx＝a cos(w1t)
23、vy＝b cos(w2t)
24、
25、其中，vx表示所述混频器的第一输入端的输入信号，vy表示所述混频器的第二输入端的输入信号，vo表示所述目标电压，a表示输入信号vx的幅度，b表示输出信号vy的幅度，ω1表示输入信号vx的工作频率，ω2表示输出信号vy的工作频率，t表示时间，cnm表示各个谐波信号的总幅度，n表示第n次谐波，m表示第m次谐波；
26、所述射频放大器由于ω1＝ω2，经过混频器后下变频ω1-ω2为直流分量k＝ab/2。
27、可选的，所述低通滤波网络后端连接所述反向运算放大器；所述反向运算放大器公式为：
28、
29、其中，vo1表示所述直流信号，k表示负增益，vo1经过负增益k后得到vo2，vo2为栅极偏置电压提供补偿，r2表示第二电阻，r3表示第三电阻。
30、可选的，多次调试所述第二电阻与所述第三电阻的比值，以保证补偿的增益与随温度变化的增益始终相等。
31、与现有技术相比，本专利技术提供的一种温度自适应的射频放大器电路，至少包括：第一互感线圈、第二互感线圈、混频器、低通滤波网络、反向运算放大器以及射频放大器；第一互感线圈连接所述射频放大器的输出端；第二互感线圈位于所述射频放大器的输入端；混频器的输入端分别与第一互感线圈以第二互感线圈相连，第二互感线圈以及第一互感线圈的互感信号作为混频器的两个输入信号，通过两个互感线圈，将输入信号和输出信号耦合并传输到混频器；混频器的输出端串联低通滤波网络；低通滤波网络的输出端连接反向运算放大器的负端。混频器、低通滤波网络中的低通滤波器以及反向运算放大器共同组成的负反馈结构；负反馈结构实现温度与栅极电压的关联性，进而实现不同极端温度下增益稳定的效果。本专利技术提供的温度自适应的射频放大器电路在实现不同极端温度下增益稳定的效果的同时，占用的芯片面积较小，结构简单，可以与整体射频放大器集成在一块芯片，易于集成，可调性高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，射频放大器电路至少包括：
2.根据权利要求1所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述低通滤波网络包括：低通滤波器、第一电容、第二电容以及第二电阻；所述混频器的输出端连接所述低通滤波器；
3.根据权利要求2所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述电路还包括：
4.根据权利要求2所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，当温度升高时，所述射频放大器的增益降低，所述射频放大器的输出功率降低，所述射频放大器的输入功率不变，通过所述混频器，将所述第二互感线圈输入的第一电压以及所述第一互感线圈输入的第二电压下变频至目标电压；所述第一电压与所述第二电压同频；经过所述低通滤波网络滤除上变频，得到直流信号，所述直流信号随着所述第二电压的减小而减小；所述直流信号经过所述反向运算放大器提供的负增益后，得到增大的直流电压信号。
5.根据权利要求3所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述射频放大器电路中还包括：
6.根据权利要求3所述的温度自适应的射频放大器电路，其
7.根据权利要求4所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述混频器的第一输入端的输入信号由所述第二互感线圈耦合输入功率信号得到，所述混频器的第二输入端的输入信号由所述第一互感线圈耦合输出功率信号得到；所述混频器的关系式为：
8.根据权利要求4所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述低通滤波网络后端连接所述反向运算放大器；所述反向运算放大器公式为：
9.根据权利要求2所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，多次调试所述第二电阻与所述第三电阻的比值，以保证补偿的增益与随温度变化的增益始终相等。
...【技术特征摘要】
1.一种温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，射频放大器电路至少包括：
2.根据权利要求1所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述低通滤波网络包括：低通滤波器、第一电容、第二电容以及第二电阻；所述混频器的输出端连接所述低通滤波器；
3.根据权利要求2所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，所述电路还包括：
4.根据权利要求2所述的温度自适应的射频放大器电路，其特征在于，当温度升高时，所述射频放大器的增益降低，所述射频放大器的输出功率降低，所述射频放大器的输入功率不变，通过所述混频器，将所述第二互感线圈输入的第一电压以及所述第一互感线圈输入的第二电压下变频至目标电压；所述第一电压与所述第二电压同频；经过所述低通滤波网络滤除上变频，得到直流信号，所述直流信号随着所述第二电压的减小而减小；所述直流信号经过所述反向运算放大器提供的负增益后，得到增大的直流电压信号。
5.根据权利要求3所述的温度自适应...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊甫，尹军舰，张伟杰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。