專利名稱：一種功放裝置及用戶設備的接收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及信號處理領域，尤其是涉及一種功放裝置及用戶設備的接收裝置。
背景技術：
對于在移動通訊系統(tǒng)如寬帶碼分多址(Wideband Code Division MultipleAccess， WCDMA)/碼分多址(Code Division Multiple Access, CDMA)/時分多址 (Time Division Multiple Access,TDMA)等網(wǎng)絡的用戶設備(UserEquipment，UE)的接收 裝置中，功放裝置為一個關鍵裝置，功放裝置要保證此時的音頻或視頻信號滿足用戶要求， 同時為了減少整機的功耗，需要此時功放裝置的功放效率最高，也就是增益放大信號的效 率最高。而隨著功放裝置輸出功率的下降，功放裝置的功放效率也隨之單調下降。 現(xiàn)有技術用戶設備的接收裝置的功放裝置，通過信號電壓組為功放裝置提供控制 信號，信號電壓組中的每個信號電壓具有兩種狀態(tài)，兩個信號電壓結合起來將提供四種控 制狀態(tài)中的三種控制模式，第一種控制模式中，向功放管輸出高偏置電壓，以保證功放管工 作在高功率工作點；第二種控制模式中，向功放管輸出低偏置電壓，以保證功放管工作在低 功率工作點；在第三種控制模式中，信號通過功放裝置中低功率功放管的增益放大后被輸 出。 在一些特定環(huán)境下，這種WCDMA/CDMA/TDMA等網(wǎng)絡的移動終端設備中的功放裝置 的設計太復雜，導致在生產(chǎn)功放裝置時的成品率比較低。用戶設備的接收裝置被整機應用 時，根據(jù)所需的不同輸出功率，信號要通過功放裝置內的不同電路來傳輸，而功放裝置內部 不同的電路之間需要一定的轉換時間，不同電路的轉換過程會影響到功放裝置增益的穩(wěn)定 性，導致功放裝置的技術指標的惡化。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種功放裝置，用于解決現(xiàn)有技術中功放裝置結構復 雜、穩(wěn)定性差的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種功放裝置，其中，所述功放裝置包括 第一級功放管，增益放大所有的輸入信號； 與所述第一級功放管連接的第一級偏置電路，向所述第一級功放管提供偏置電 壓； 與所述第一級功放管連接的第二級功放管，增益放大所述第一級功放管的輸出信 號； 與所述第二級功放管連接的第二級偏置電路，向所述第二級功放管提供偏置電 壓； 與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的參考電壓單元，向所述第一級偏 置電路和第二級偏置電路提供電壓；[0012] 與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的控制電壓單元，通過所述第一級偏置電路控制所述第一級功放管的導通與關斷，以及通過所述第二級偏置電路控制第二級功放管的導通與關斷。 本實用新型還提供了一種用戶設備的接收裝置，其中，包括功放裝置、信號接收裝置和信號發(fā)送裝置； 所述信號接收裝置與所述功放裝置連接，接收輸入信號并傳送到所述功放裝置；[0015] 所述信號發(fā)送裝置與所述功放裝置連接，發(fā)送所述功放裝置的輸出信號；[0016] 所述功放裝置包括以下部件[0017] 第一級功放管，增益放大所有的輸入信號； 與所述第一級功放管連接的第一級偏置電路，向所述第一級功放管提供偏置電壓； 與所述第一級功放管連接的第二級功放管，增益放大所述第一級功放管的輸出信號； 與所述第二級功放管連接的第二級偏置電路，向所述第二級功放管提供偏置電壓； 與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的參考電壓單元，向所述第一級偏置電路和第二級偏置電路提供電壓； 與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的控制電壓單元，通過所述第一級偏置電路控制所述第一級功放管的導通與關斷，以及通過所述第二級偏置電路控制第二級功放管的導通與關斷。 其中，所述用戶設備的接收裝置應用于移動通訊網(wǎng)絡包括WCDMA、 CDMA和TDMA。[0024] 本實用新型提供了一種功放裝置及用戶設備的接收裝置，通過簡化功放裝置的結構，不僅有利于降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)中的成品率和穩(wěn)定性。

圖1為現(xiàn)有技術輸出功率的概率分布圖； 圖2為本實用新型實施例功放裝置具體實施例一的結構示意圖；[0027] 圖3為本實用新型實施例功放裝置具體實施例二的結構示意圖；[0028] 圖4為本實用新型實施例用戶設備的接收裝置具體實施例的結構示意圖。
具體實施方式下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步地詳細描述。 根據(jù)CDMA發(fā)展組織(CDMA Development Group, CDG)觀察到的在實際WCDMA網(wǎng)
絡中，當語音通話時，用戶設備的接收裝置輸出功率的數(shù)值分布具有一定的規(guī)律，圖l為
現(xiàn)有技術輸出功率的概率分布圖，由圖1中可以看出輸出信號的功率的概率密度分布
函數(shù)(Probability density function, PDF)的曲線及其累積分布函數(shù)(cumulative
distribution function, CDF)的曲線。 本實用新型實施例的功放裝置具體實施例一 圖2為本實用新型實施例功放裝置具體實施例一的結構示意圖。如圖2所示，本實用新型實施例的功放裝置包括以下部件參考電壓401、控制電壓402、第一級功放管405、第二級功放管406、第一級偏置電路407和第二級偏置電路408，其中，第一級功放管405用于增益放大信號，第一級偏置電路407與第一級功放管405連接，用于向第一級功放管405提供偏置電壓，第二級功放管406與第一級功放管405連接，用于增益放大第一級功放管405增益放大的信號，第二級偏置電路408與第二級功放管406連接，用于向第二級功放管406提供偏置電壓，參考電壓單元401與第一級偏置電路407和第二級偏置電路408連接，用于向第一級偏置電路407和第二級偏置電路408提供電壓；控制電壓單元402與第一級偏置電路407和第二級偏置電路408連接，用于通過第一級偏置電路407控制第一級功放管405的導通與關斷，以及通過第二級偏置電路408控制第二級功放管406的導通與關斷。[0033] 本實用新型實施例的功放裝置還包括輸入匹配器件409和輸出匹配器件410，輸入匹配器件409連接在信號輸入端403和第一級功放管405之間，用于將信號匹配到第一級功放管405上，以保證信號功率高效率地輸入到功放裝置中，以對信號進行高效率地放大。輸出匹配器件410連接在第二級功放管406和信號輸出端404之間，用于將信號匹配到信號輸出端404上，以保證經(jīng)過功放裝置放大的功率信號能高效率地輸出，降低功率損耗，實現(xiàn)對信號進行高效率放大。 本實用新型實施例的功放裝置還包括連接在第一級功放管405和第二級功放管406的級間匹配器件411，用于將第一級功放管405放大的輸出信號匹配到第二級功放管406上，減少由于第一級功放管405和第二級功放管406之間失配導致的功率損耗，以得到高效率增益放大的信號。 通過上述本實用新型實施例的功放裝置，其結構簡單，并能提高生產(chǎn)過程中的成品率，有利于降低生產(chǎn)成本。 本實用新型實施例的功放裝置具體實施例二 圖3為本實用新型實施例功放裝置具體實施例二的結構示意圖。如圖3所示，進一步的，本實用新型實施例的功放裝置由以下部件構成參考電壓501、控制電壓502、功放管505、偏置電路508。其中，功放管505用于增益放大輸入信號，偏置電路508功放管505提供偏置電壓，參考電壓501用于向偏置電路提供電壓；控制電壓502用于通過偏置電路508控制第一級功放管505的導通與關斷。 本實用新型實施例的功放裝置還包括輸入匹配器件506和輸出匹配器件507，以避免或降低信號傳輸過程中的功率損耗，提高功放裝置的效率，輸入匹配器件506連接在信號輸入端503和功放管505之間，輸出匹配器件507連接在信號輸出端504和功放管505之間。 本實用新型功放裝置的結構進一步簡化，非常有利于降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)過程中的效率和成品率。 本實用新型實施例的用戶設備的接收裝置具體實施例 圖4為本實用新型實施例用戶設備的接收裝置具體實施例的結構示意圖。如圖4所示，本實用新型用戶設備的接收裝置包括信號接收裝置41、信號發(fā)送裝置42和功放裝置40，其中，信號接收裝置41與功放裝置40上的信號輸入端403連接，用于接收從通訊網(wǎng)絡中發(fā)送的輸入信號；信號發(fā)送裝置42與功放裝置40上的信號輸出端404連接，用于發(fā)送經(jīng)過功放裝置40增益放大的輸出信號；功放裝置40采用上述圖2或者圖3所示的功放裝置，用于增益放大信號接收裝置41接收所有的輸入信號，并將增益放大后的輸入信號傳送到信號發(fā)送裝置42以發(fā)送給用戶。 本實用新型用戶設備的接收裝置上的功放裝置40采用本實用新型功放裝置具體實施例一的技術方案，功放裝置40包括以下部件參考電壓401、控制電壓402、第一級功放管405、第二級功放管406、第一級偏置電路407和第二級偏置電路408，輸入匹配器件409、輸出匹配器件410級間匹配器件411，其中，第一級功放管405用于增益放大信號，第一級偏置電路407與第一級功放管405連接，用于向第一級功放管405提供偏置電壓，第二級功放管406與第一級功放管405連接，用于增益放大第一級功放管405增益放大的信號，第二級偏置電路408與第二級功放管406連接，用于向第二級功放管406提供偏置電壓，參考電壓單元401與第一級偏置電路407和第二級偏置電路408連接，用于向第一級偏置電路407和第二級偏置電路408提供電壓；控制電壓單元402與第一級偏置電路407和第二級偏置電路408連接，用于通過第一級偏置電路407控制第一級功放管405的導通與關斷，以及通過第二級偏置電路408控制第二級功放管406的導通與關斷；輸入匹配器件409連接在信號輸入端403和第一級功放管405之間，用于將信號匹配到第一級功放管405上，以保證信號功率高效率地輸入到功放裝置中，以對信號進行高效率地放大；輸出匹配器件410連接在第二級功放管406和信號輸出端404之間，用于將信號匹配到信號輸出端404上，以保證經(jīng)過功放裝置放大的功率信號能高效率地輸出，降低功率損耗，實現(xiàn)對信號進行高效率放大；級間匹配器件411連接在第一級功放管405和第二級功放管406之間，用于將第一級功放管405放大的輸出信號匹配到第二級功放管406上，減少由于第一級功放管405和第二級功放管406之間失配導致的功率損耗，以得到高效率增益放大的信號參考電壓單元401為第一級偏置電路407和第二級偏置電路408提供電壓，控制電壓單元402通過第一級偏置電路407控制第一級功放管405的導通與關斷，通過第二級偏置電路408控制第二級功放管406的導通與關斷。 本實用新型實施例的用戶設備的接收裝置的具體工作過程為 信號接收裝置41從移動通訊網(wǎng)絡中接收信號，將信號傳送到功放裝置40的信號
輸入端403 ;信號輸入端403將信號傳輸?shù)捷斎肫ヅ淦骷?09上，輸入匹配器件409將信號
輸入端403輸出的信號匹配到第一級功放管405上，第一級功放管405進行第一次增益放
大，完成第一次增益放大的信號被傳輸?shù)郊夐g匹配器件411上，級間匹配器件411將第一級
功放管405輸出的增益放大的信號匹配到第二級功放管406，第二級功放管406對信號進行
第二次增益放大，完成第二次增益放大的信號由輸出匹配器件410匹配到功放裝置40的信
號輸出端404，信號輸出端404將經(jīng)過兩次增益放大的信號傳輸?shù)叫盘柊l(fā)送裝置42，信號發(fā)
送裝置42將信號發(fā)送給用戶，從而完成信號的接收、增益放大和發(fā)送的過程。 本實用新型用戶設備的接收裝置在增益放大信號的過程中，其功放裝置上的參考
電壓為固定電壓，以提供穩(wěn)定的偏置電壓，有利于在第一級功放管和第二級功放管增益放
大信號過程中保持增益狀態(tài)穩(wěn)定，而且由于信號在功放裝置傳輸時的信號通道是唯一的，
所以避免了信號在功放裝置中的信號通道的轉換，從而提高了功放裝置增益狀態(tài)的穩(wěn)定性。 隨著通訊網(wǎng)絡技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務的范圍被進一步地拓展。如圖1所示，在進行數(shù)據(jù)業(yè)務時，用戶設備的接收裝置的整機輸出的最大功率為24dBm，在實際工作中輸出信號的功率為0dBm的概率很大，所以需要終端中的功放裝置能夠保證用戶設備的接收裝置在 整機輸出功率為OdBm時功放裝置輸出的功放效率比較高，用戶設備的接收裝置在實際網(wǎng) 絡中有很大概率是輸出功率為10dBm和24dBm的信號。這樣，在WCDMA等網(wǎng)絡的用戶設備 的接收裝置中，除了輸出功率為OdBm的語音輸出要有高功放效率外，還需要在輸出功率為 10dBm和24dBm的信號時同樣要有高功放效率。 所以本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在設計WCDMA等通訊網(wǎng)絡的用戶設備的接收裝置 時，關鍵是要保證用戶設備的接收裝置的輸出功率為OdBm、10dBm和24dBm3個工作狀態(tài)時 的功放效率，即一是要保證高功率狀態(tài)即整機輸出功率為24dBm時功放有很高的功放效 率，二是要保證中功率狀態(tài)即整機輸出功率為lOdBm時有較高的功放效率，三是要保證低 功率狀態(tài)即整機輸出功率為OdBm時有較高的功放效率。本實用新型實施例的功放裝置能 保證用戶設備的接收裝置的輸出功率為OdBm、10dBm和24dBm時有較高的功放效率。 本實用新型用戶設備的接收裝置不僅可以應用于WCDMA的移動通訊網(wǎng)絡，還可以 應用于CDMA和TDMA等其它移動通訊網(wǎng)絡，本實用新型用戶設備的接收裝置一方面降低了 用戶設備的接收裝置的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品成品率，另一方面還可以獲得高穩(wěn)定性的輸 出信號。 最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術 方案的范圍。
權利要求一種功放裝置，其特征在于包括第一級功放管，增益放大所有的輸入信號；與所述第一級功放管連接的第一級偏置電路，向所述第一級功放管提供偏置電壓；與所述第一級功放管連接的第二級功放管，增益放大所述第一級功放管的輸出信號；與所述第二級功放管連接的第二級偏置電路，向所述第二級功放管提供偏置電壓；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的參考電壓單元，向所述第一級偏置電路和第二級偏置電路提供電壓；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的控制電壓單元，通過所述第一級偏置電路控制所述第一級功放管的導通與關斷，以及通過所述第二級偏置電路控制第二級功放管的導通與關斷。
2. 根據(jù)權利要求1所述的功放裝置，其特征在于，還包括與所述第一級功放管連接的輸入匹配器件，將信號匹配到所述第一級功放管上；與所述第二級功放管連接的輸出匹配器件，將信號匹配到所述第二級功放管上。
3. 根據(jù)權利要求1所述的功放裝置，其特征在于，還包括連接在所述第一級功放管和第二級功放管之間的級間匹配器件，將所述第一級功放管的輸出信號匹配到所述第二級功放管上。
4. 一種采用權利要求l-3任意一項所述的功放裝置的用戶設備的接收裝置，其特征在于，包括功放裝置、信號接收裝置和信號發(fā)送裝置；所述信號接收裝置與所述功放裝置連接，接收輸入信號并傳送到所述功放裝置；所述信號發(fā)送裝置與所述功放裝置連接，發(fā)送所述功放裝置的輸出信號；所述功放裝置包括以下部件第一級功放管，增益放大所有的輸入信號；與所述第一級功放管連接的第一級偏置電路，向所述第一級功放管提供偏置電壓；與所述第一級功放管連接的第二級功放管，增益放大所述第一級功放管的輸出信號；與所述第二級功放管連接的第二級偏置電路，向所述第二級功放管提供偏置電壓；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的參考電壓單元，向所述第一級偏置電路和第二級偏置電路提供電壓；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的控制電壓單元，通過所述第一級偏置電路控制所述第一級功放管的導通與關斷，以及通過所述第二級偏置電路控制第二級功放管的導通與關斷。
5. 根據(jù)權利要求4所述的用戶設備的接收裝置，其特征在于，所述功放裝置還包括與所述第一級功放管連接的輸入匹配器件，將信號匹配到所述第一級功放管上；與所述第二級功放管連接的輸出匹配器件，將信號匹配到所述第二級功放管上。
6. 根據(jù)權利要求4所述的用戶設備的接收裝置，其特征在于，還包括連接在所述第一級功放管和第二級功放管之間的級間匹配器件，用于將所述第一級功放管的輸出信號匹配到所述第二級功放管上。
7. 根據(jù)權利要求4-6任意一項所述的用戶設備的接收裝置，其特征在于，所述用戶設備的接收裝置包括WCDMA系統(tǒng)中的用戶設備的接收裝置、CDMA系統(tǒng)中的用戶設備的接收裝置或TDMA系統(tǒng)中的用戶設備的接收裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種功放裝置及用戶設備的接收裝置，其中，功放裝置包括第一級功放管，增益放大所有的輸入信號；與所述第一級功放管連接的第一級偏置電路，向所述第一級功放管提供偏置電壓；與所述第一級功放管連接的第二級功放管，增益放大所述第一級功放管的輸出信號；與所述第二級功放管連接的第二級偏置電路，向所述第二級功放管提供偏置電壓；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的參考電壓單元；與所述第一級偏置電路、第二級偏置電路連接的控制電壓單元，通過所述第一級偏置電路和第二級偏置電路分別控制所述第一級功放管和第二級功放管的導通與關斷。通過簡化功放裝置的結構，降低了生產(chǎn)成本，提高了增益過程的穩(wěn)定性。
文檔編號H03F3/20GK201528316SQ20092017782
公開日2010年7月14日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權日2009年8月31日
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