專利名稱：用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通信領(lǐng)域中的射頻功率放大器技術(shù)，尤其涉及一種用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展對(duì)無線通信設(shè)備的性能提出了越來越高的要求。射頻功率放大器是發(fā)射機(jī)的核心組件，它的輸出功率決定了發(fā)射機(jī)所能覆蓋的區(qū)域范圍，功率附加效率決定了發(fā)射機(jī)的能耗和散熱，線性度決定發(fā)射機(jī)所發(fā)射信號(hào)的失真度。由于新一代無線通信系統(tǒng)大多采用非恒定包絡(luò)調(diào)制方式，所以系統(tǒng)的線性度成為一個(gè)需要著重考慮的指標(biāo)。為了提高線性，射頻功率放大器不能被驅(qū)動(dòng)至飽和區(qū)，而必須采用功率回退的方法使功率放大器工作在線性區(qū)。回退越多，線性越好，但功率放大器的效率也會(huì)越低。為了兼顧線性和效率，功率放大器的設(shè)計(jì)一般都會(huì)采用各種線性化技術(shù)來達(dá)到線性和效率之間的平

圖1所示的方框A中的部分是一種傳統(tǒng)的射頻功率放大器線性化偏置電路，包括由二極管結(jié)構(gòu)連接的三極管Ql、Q2構(gòu)成的基準(zhǔn)電壓提供電路和給射頻晶體管Q4提供偏置電流的三極管Q3，其中三極管的基極和集電極相連，構(gòu)成的二極管結(jié)構(gòu)。三極管Ql、Q2構(gòu)成基準(zhǔn)電壓提供電路，用于產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓，給三極管Q3提供基極偏置電壓，然后通過電阻R2給射頻晶體管Q4提供直流偏置。Ql的集電極通過電阻Rl連接到三極管Q3的集電極相連，并共同連接至同一個(gè)參考電壓VKEF。由于三極管Ql、Q2、Q3和Q4采用同種類型的三極管，所以在溫度變化引起三極管結(jié)電壓變化時(shí)，這幾個(gè)三極管的發(fā)射結(jié)電壓將產(chǎn)生相同趨勢的變化，從而使得該偏置電路對(duì)溫度變化具有補(bǔ)償作用。連接在三極管Q3基極和地之間的電容Cl主要起線性化作用。當(dāng)輸入射頻功率RFin較大時(shí)，射頻晶體管Q4的基極電壓會(huì)下降，跨導(dǎo)減小，會(huì)使其產(chǎn)生增益壓縮的非線性現(xiàn)象。增加電容Cl后，可以使三極管Q3 和電容Cl構(gòu)成一條到地的射頻通路，這樣當(dāng)輸入射頻功率較大時(shí)，三極管Q3基極和發(fā)射極間的電壓也將下降，從而達(dá)到對(duì)射頻晶體管Q4的基極電壓進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖饔?。這種傳統(tǒng)偏置電路簡單易用，但是它對(duì)參考電壓Vkef的變化非常敏感。當(dāng)Vkef在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，射頻晶體管Q4的偏置電流的相對(duì)變化量非常大，這就使得在實(shí)際應(yīng)用中很可能會(huì)由于電源電壓不穩(wěn)或環(huán)境溫度變化過大而使射頻功率放大器進(jìn)入非正常工作狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是針對(duì)傳統(tǒng)射頻功率放大器偏置電路對(duì)參考電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度變化非常敏感的缺點(diǎn)，提供一種用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路，通過調(diào)節(jié)控制電壓改變偏置管的工作狀態(tài)可以降低偏置電流對(duì)參考電壓和環(huán)境溫度的敏感度。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路，包括第三三極管和第三電阻，第三三極管的發(fā)射極通過第三電阻連接射頻晶體管的基極，第三三極管的基極連接有基準(zhǔn)電壓提供電路，所述第三三極管的集電極和調(diào)節(jié)第三三極管工作狀態(tài)的控制電壓Vra相連，所述基準(zhǔn)電壓提供電路包括第一三極管、第二三極管、第一電阻和第二電阻，所述第一三極管的基極和第二三極管的集電極相連，并經(jīng)過第一電阻和參考電壓Vkef相連；所述第一三極管的集電極連接至參考電壓Vkef ；所述第一三極管的發(fā)射極與第二三極管基極相連，并通過第二電阻接地；所述第二三極管的發(fā)射極接地；所述第一三極管的基極連接所述第三三極管的基極。進(jìn)一步的，所述的用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路還包括第一電容，連接在第三三極管的基極和地之間。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)射頻功率放大器偏置電路相比，本實(shí)用新型在調(diào)節(jié) Veef以獲得恰當(dāng)基準(zhǔn)電壓的情況下，可進(jìn)一步通過調(diào)節(jié)Vra使三極管Q3工作在飽和區(qū)以降低偏置電路對(duì)電源波動(dòng)和環(huán)境溫度的敏感度，提高射頻功率放大器的線性度，從而使功率放大器在較為惡劣的工作條件和環(huán)境下保持正常工作狀態(tài)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖1為傳統(tǒng)的射頻功率放大器有源偏置電路的電路圖；圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖2所示，虛線框B內(nèi)為本實(shí)施例的可調(diào)有源偏置電路，包括基準(zhǔn)電壓提供電路、提供偏置電流的三極管Q3和提高線性度的電容Cl。其中基準(zhǔn)電壓提供電路由三極管Ql、Q2和電阻Rl、R2構(gòu)成，三極管Ql的基極與三極管Q2的集電極相連，并通過電阻 Rl連接至參考電壓Vkef，三極管Ql的集電極連接至Vkef，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，并通過電阻R2接地，三極管Q2的發(fā)射極接地；電容Cl的一端與三極管Q3的基極相連，另一端接地；三極管Q3的基極與三極管Ql的基極相連，三極管Q3的集電極連接至控制電壓Vra，三極管Q3的發(fā)射極通過電阻R3連接至射頻功放管Q4的基極。三極管Ql、Q2、電阻Rl、R2構(gòu)成的基準(zhǔn)電壓提供電路可以產(chǎn)生一個(gè)約為兩倍三極管結(jié)電壓的基準(zhǔn)電壓，給三極管Q3提供一個(gè)穩(wěn)定的基極偏置電壓，且三極管Ql、Q2、電阻 RU R2構(gòu)成一個(gè)反饋環(huán)路，對(duì)基準(zhǔn)電壓具有溫度補(bǔ)償作用。電容Cl、三極管Q3、電阻R3構(gòu)成一條射頻通路，當(dāng)功率放大器的輸入功率較大時(shí)，該通路能夠降低三極管Q3的結(jié)電壓， 從而補(bǔ)償射頻功放管Q4由于輸入功率較大造成的基極電壓下降部分，這可以減緩功率放大器由于輸入功率較大而出現(xiàn)的增益壓縮現(xiàn)象，提高功率放大器的線性度。三極管Q3產(chǎn)生一個(gè)偏置電流，通過電阻R3提供給射頻功放管Q4。調(diào)節(jié)控制電壓Vew可以使三極管Q3工作在不同的狀態(tài)，當(dāng)VeE3>VKNEE時(shí)，三極管Q3 工作在放大區(qū)；當(dāng)KVknee時(shí)，三極管Q3工作在飽和區(qū)；其中Vknee指的是三極管Q3從放大區(qū)到飽和區(qū)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓。當(dāng)三極管Q3工作在飽和區(qū)時(shí)，其集電極電流隨基極電壓的變化率降低，所以當(dāng)電源電壓或環(huán)境溫度波動(dòng)較大造成基準(zhǔn)電壓不穩(wěn)時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)Vcm使三極管Q3工作在飽和區(qū)來降低其對(duì)參考電壓Vkef和環(huán)境溫度的敏感度，使功率放大器在惡劣工作條件和環(huán)境下保持正常工作。[0015] 以上所述，僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求及說明書內(nèi)容所作的簡單的變換，皆應(yīng)仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路(B)，包括第三三極管(Q3)和第三電阻(R3)，第三三極管(Q3)的發(fā)射極通過第三電阻(R3)連接射頻晶體管(Q4)的基極，第三三極管(Q3)的基極連接有基準(zhǔn)電壓提供電路，其特征在于所述第三三極管(Q3)的集電極和調(diào)節(jié)第三三極管(Q3 )工作狀態(tài)的控制電壓Vra相連，所述基準(zhǔn)電壓提供電路包括第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)、第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)，所述第一三極管(Ql)的基極和第二三極管(Q2)的集電極相連，并經(jīng)過第一電阻(Rl)和參考電壓Vkef相連；所述第一三極管(Ql)的集電極連接至參考電壓Vkef ；所述第一三極管(Ql)的發(fā)射極與第二三極管(Q2)的基極相連，并通過第二電阻(R2)接地；所述第二三極管(Q2)的發(fā)射極接地；所述第一三極管(Ql)的基極連接所述第三三極管(Q3)的基極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路(B)，其特征在于還包括第一電容(Cl)，連接在第三三極管(Q3)的基極和地之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了用于射頻功率放大器的可調(diào)有源偏置電路，第三三極管的發(fā)射極通過第三電阻連接射頻晶體管的基極，第三三極管的基極連接有基準(zhǔn)電壓提供電路，第三三極管的集電極和可以調(diào)節(jié)第三三極管工作狀態(tài)的控制電壓相連，基準(zhǔn)電壓提供電路包括第一三極管、第二三極管、第一電阻和第二電阻，第一三極管的基極和第二三極管的集電極相連，并經(jīng)過第一電阻和參考電壓相連；第一三極管的集電極連接至參考電壓；第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的基極相連，并通過第二電阻接地；第二三極管的發(fā)射極接地；第一三極管的基極連接所述第三三極管的基極。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)控制電壓改變偏置管的工作狀態(tài)可以降低偏置電流對(duì)參考電壓和環(huán)境溫度的敏感度。
文檔編號(hào)H03F3/20GK201956978SQ201120010578
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者俞漢揚(yáng), 張曉東, 牛旭, 王鐘, 王 鋒, 高懷 申請(qǐng)人:蘇州英諾迅科技有限公司