[发明专利]一种快速响应开关功放实现的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及线性功率放大器领域，主要是一种快速响应开关功放实现的方法及装置。

背景技术

线性功率放大器在现代微波通信系统中的重要性越来越大。特别是在数字通讯体制的移动通信系统中，线性功率放大器已经是必不可少的重要部件。现在移动通信多种体制共存，对功率放大器的要求越来越高，这就给开发人员及用户带来了诸多不便。

功率放大器的主要功能是将前级的小信号进行功率放大，使得发射信号不仅输出功率能满足通讯系统的要求，同时产生的失真也要足够小，以便不改变调制信号的频谱形状。因此要求整个发信通道保持严格的线性，不允许有非线性失真因素存在。作为发信通道末端的功率放大器，通常要使用线性优良的甲类放大器，由于甲类功率放大器的工作效率很低，功放工作的电流很大，功放的功耗很大，且大部分功耗用来产生热量，使得功放的散热又成为问题。

在以往技术中，在系统的接收时隙时将线性功放的电源进行关闭。这种做法虽然提高了隔离度，但由于是对线性功放管理电源的源级进行电源管理，而源级上一般都有较大电容，电压极高，导致开关响应控制信号的时间很长。而且现有系统一般在主线性功放前还会有前级功放对信号进行预放大，以往技术对这些前级功放未加管理，使得整个系统效率很低，增加了系统设计难度。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术的不足，而提供一种快速响应开关功放实现的方法及装置，通过对线性功放及其前级驱动进行电源管理，使得线性功放系统在TDD工作方式下，提高收发通道的隔离度，缩短了系统开关的时间响应，并大大减少了系统的功耗。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种快速响应开关功放的装置，包括线性功率放大器，用于将射频信号进行线性放大，使得被调制的射频信号经放大后达到系统的电平要求；前级驱动，用于将射频信号进行预放大，使得射频信号再经过线性功率放大器后达到系统的电平要求；射频开关，用于在收发时隙时，根据系统的需要完成收发通路的转换；该装置还包括：线性功放的电源管理电路，用于对供给线性功放的电源进行实时开关管理，使得线性功放随系统的收发时隙进行工作，即在接收时隙时，将线性功放的电源进行关闭，减小系统的功耗，同时增加系统的收发隔离度。前级驱动的电源管理电路，用于对供给前级驱动各级功放的电源进行实时开关管理，使得前级驱动各功放随系统的收发时隙进行工作，在接收时隙时，将前级驱动各功放的电源进行关闭。

本发明中所述线性功放的电源管理电路由两路控制或门组成，控制或门的输出由来自基带板的TTL电平控制，其相应输出直接控制功放电源的开关。所述或门采用74AHC1G32。

本发明中所述两路控制或门接收来自基带板TTL的电平的逻辑相反，每一路TTL电平的高低，控制一路或门的输出，再通过电阻输出，控制线性功放栅级的电压，从而控制其源级至漏级的导通或截止。

本发明中所述前级驱动的电源管理电路由一路控制MOS场效应管、一路控制稳压管组成；控制MOS场效应管的通断由来自基带板的TTL电平控制，其导通时相应输出为稳压管的输出，稳压管的输出控制前级驱动电源的开关，减小系统的功耗，同时增加系统的收发隔离度。所述MOS场效应管采用FDC642P；所述稳压管采用LM2940IMP-5。

本发明所述的这种快速响应开关功放实现的方法，包括如下步骤：

步骤一，输入射频开关控制信号，使射频开关处于发信状态；

步骤二，使电源管理电路处于导通状态，线性功放及其前级驱动开始上电；

步骤三，线性功放完成正常放大功能，并完成射频信号输出；

步骤四，关断射频输入信号，同时切换射频开关使其处于收信或关断状态；

步骤五，切断线性功放及其前级驱动的电源，完成线性功放及其前级驱动的关断。

本发明中所述步骤一中具体过程如下：由基带电路根据系统时序要求，输入射频开关控制信号，在该控制信号的作用下射频开关完成状态切换，发信通路导通，信号通道处于发信状态。

本发明中所述步骤二中具体过程如下：由基带电路根据系统时序要求，输入电源管理电路的控制信号至控制或门，或门输出使线性功放栅级上有电压，线性功放开始上电；由基带电路根据系统时序要求，输入电源管理电路的控制信号至控制MOS场效应管，使MOS场效应管处于导通状态，此时电源通过稳压管加到前级驱动电源端，前级驱动开始上电。