功率放大模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率放大模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在放大無線頻率(RF:Rad1 Frequency,射頻)信號的功率放大模塊中，放大晶體管的基極一集電極間的寄生電容會對頻率特性產(chǎn)生影響。因此，例如，在專利文獻I中，提出了通過設(shè)置與該寄生電容并聯(lián)的電感器來改善頻率特性的結(jié)構(gòu)。
[0003]此外，在功率放大模塊中，要求降低功耗。因此，例如，在專利文獻2中，公開了以下結(jié)構(gòu):根據(jù)輸入信號的振幅電平來控制功率放大模塊的電源電壓，由此來力圖實現(xiàn)功率效率的提高(所謂的包絡(luò)追蹤方式)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0004]專利文獻1:日本專利特開2005 - 176331號公報專利文獻2:日本專利特開平3 - 276912號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]如專利文獻I所公開的那樣，通過設(shè)置與基極一集電極間的寄生電容并聯(lián)的電感器，能夠改善頻率特性，但在包絡(luò)追蹤方式中，與電源電壓相對應(yīng)的增益變動會成為問題。具體而言，在包絡(luò)追蹤方式中，放大晶體管的基極一集電極間電容根據(jù)電源電壓而發(fā)生變動。而且，由于基極一集電極間電容發(fā)生的變動，功率放大模塊的增益會發(fā)生變動，從而導致線性度下降。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提高采用包絡(luò)追蹤方式的功率放大模塊的線性度。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明的一個方面所涉及的功率放大模塊包括:第I雙極晶體管，向該第I雙極晶體管的基極輸入第I無線頻率信號，且該第I雙極晶體管的發(fā)射極接地；以及第2雙極晶體管，將第I恒壓提供給該第2雙極晶體管的基極，將根據(jù)第I無線頻率信號的振幅而變動的第I電源電壓提供給該第2雙極晶體管的集電極，該第2雙極晶體管的發(fā)射極與第I雙極晶體管的集電極相連接，將放大第I無線頻率信號而得到的第I放大信號從該第2雙極晶體管的集電極輸出。
發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本發(fā)明，能夠提高采用包絡(luò)追蹤方式的功率放大模塊的線性度。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示包含本發(fā)明的一個實施方式的功率放大模塊在內(nèi)的發(fā)送單元的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是表示RF部的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖3是表示使用固定的電源電壓來進行功率放大時的功耗的一個示例的圖。
圖4是表示使用基于包絡(luò)追蹤的可變電源電壓來進行功率放大時的功耗的一個示例的圖。
圖5是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖6是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的另一個示例的圖。
圖7是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的另一個示例的圖。
圖8是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的另一個示例的圖。
圖9A是表示一般的功率放大模塊中的增益變動的仿真結(jié)果的圖。
圖9B是表示圖8所示的功率放大模塊中的增益變動的仿真結(jié)果的圖。
【具體實施方式】
[0010]以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施方式進行說明。圖1是表示包含本發(fā)明的一個實施方式的功率放大模塊在內(nèi)的發(fā)送單元的結(jié)構(gòu)例的圖。發(fā)送單元100例如用于在移動電話等移動體通信設(shè)備中向基站發(fā)送音頻、數(shù)據(jù)等各種信號。本實施方式的發(fā)送單元100支持無線頻率(RF:Rad1 Frequency，射頻)中的多個頻帶。另外，移動體通信設(shè)備還具備從基站接收信號的接收單元，但此處省略說明。
[0011]如圖1所示，發(fā)送單元100構(gòu)成為包含基帶部110、RF部111、電源電路112、功率放大模塊113、前端部114以及天線115。
[0012]基帶部110基于HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access:高速上行鏈路分組接A ) > LTE (Long Term Evolut1n:長期演進)等調(diào)制方式，對音頻、數(shù)據(jù)等輸入信號進行調(diào)制，并輸出調(diào)制信號。本實施方式中，將從基帶110輸出的調(diào)制信號輸出，以作為在IQ平面上表示振幅和相位的IQ信號(I信號和Q信號)。IQ信號的頻率例如為數(shù)MHz到數(shù)1MHz左右。
[0013]RF部111根據(jù)從基帶部110輸出的IQ信號，生成用于進行無線發(fā)送的RF信號(RFin)。RF信號例如為數(shù)百MHz至數(shù)GHz左右。RF部111基于IQ信號來檢測調(diào)制信號的振幅電平，并向電源電路112輸出電源控制信號CTRL，以使得提供給功率放大模塊113的電源電壓Vcc成為與RF信號的振幅電平相對應(yīng)的電平。S卩，RF部111輸出圖2所記載的電源控制信號CTRL，以進行包絡(luò)追蹤。
[0014]另外，在RF部111中，可以不進行從IQ信號到RF信號的直接轉(zhuǎn)換，而是將IQ信號轉(zhuǎn)換成中間頻率(IF:1ntermediate Frequency)信號，再從IF信號生成RF信號。
[0015]圖1所述的電源電路112生成與從RF部111輸出的電源控制信號CTRL相對應(yīng)電平的電源電壓Vcc，并提供給功率放大模塊113。電源電路112例如可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器，該DC-DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)輸入電壓(例如電池電壓等)生成與電源控制信號CTRL相對應(yīng)電平的電源電壓Vcc。
[0016]功率放大模塊113基于由電源電路112提供的電源電壓VccdfW RF部111輸出的RF信號(RFin)的功率放大到發(fā)送給基站所需的電平，并輸出放大信號(RFout)。
[0017]前端部114進行對放大信號(RFout)的濾波，進行與從基站接收到的接收信號的切換等。從前端部114輸出的放大信號通過天線115發(fā)送至基站。
[0018]圖2是表示RF部111的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。如圖2所示，RF部111構(gòu)成為包括:延遲電路200、201、RF調(diào)制部202、振幅電平檢測部203、失真補償部204、以及數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC: Digital to Analog Converter) 205ο
[0019]延遲電路200、201是使IQ信號延遲規(guī)定時間的電路，以使得RF信號輸入到功率放大模塊113的定時、和與RF信號的振幅電平相對應(yīng)的電源電壓Vcc被提供給功率放大模塊113的定時相匹配。
[0020]RF調(diào)制部202根據(jù)IQ信號來生成并輸出RF信號。具體而言，RF調(diào)制部202例如利用乘法器來合成I信號和載波信號，并利用乘法器來合成Q信號和相位偏移了 90度的載波信號，通過利用減法器對這些合成信號進行合成，從而能得到RF信號。
[0021]振幅電平檢測部203基于IQ信號來檢測調(diào)制信號的振幅電平。此處所檢測到的振幅電平與從RF調(diào)制部202輸出的RF信號的振幅電平相對應(yīng)。
[0022]失真補償部204對電源電壓Vcc的電平進行調(diào)整，以使得在進行包絡(luò)追蹤時，振幅信號不會產(chǎn)生振幅失真。功率放大模塊113所使用的晶體管的增益特性會根據(jù)電源電壓Vcc而變化。因此，為了保持功率放大電路113的線性度，需要對電源電壓Vcc進行控制，以使得增益恒定。失真補償部204例如可預(yù)先存儲基于晶體管的增益特性的、表示調(diào)制信號的振幅電源與電源電壓Vcc的電平的對應(yīng)關(guān)系的表格。而且，失真補償部204能基于該表格，來輸出用于使電源電壓Vcc達到與調(diào)制信號的振幅電平相對應(yīng)的電平的電源控制信號。
[0023]DAC205將從失真補償部204輸出的電源控制信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并進行輸出。
[0024]參照圖3和圖4，對采用包絡(luò)追蹤的電源電壓控制的一個示例進行說明。圖3示出了使用固定的電源電壓來進行功率放大時的功耗的一個示例。如圖3所示，當RF信號的振幅電平變化較大時，若采用與RF信號振幅的最大電平相對應(yīng)的固定電源電壓，則在RF信號的振幅電平較小的區(qū)間內(nèi)功耗較大。
[0025]圖4示出了使用基于包絡(luò)追蹤的可變電源電壓來進行功率放大時的功耗的一個示例。如圖4所示，通過使電源電壓根據(jù)RF信號的振幅電平發(fā)生變動，能夠降低功耗。
[0026]本實施方式中，電源電路112基于從RF部111輸出的電源控制信號，將提供給功率放大模塊113的電源電壓Vcc控制在與RF信號的振幅電平相對應(yīng)的電平。
[0027]圖5是表示功率放大模塊113的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。如圖5所示，功率放大模塊113A構(gòu)成為包括:晶體管500、501、電容器502、電阻503?505、電感器506、匹配電路(MN:M