[发明专利]射频功率放大器电路、功率控制芯片及射频功率放大方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟电路，尤其是一种射频功率放大器电路。本发明还涉及一种芯片，尤其是一种射频功率放大器电路的功率控制芯片。本发明还涉及一种射频功率放大方法。

背景技术

在现代无线通信系统中，射频功率放大器是实现射频信号无线传输的关键部件，功率控制芯片是射频功放模块的重要组成部分。功率控制电路的主要功能是控制功率放大器的输出功率，一般由基带电路里的DAC(Digital to Analog Converter，数模转换器)输出的ramp信号控制，通常用V_ramp表示。

对于功率控制电路的设计，现有的技术主要通过两种方式实现对射频功率放大器输出功率的控制：1.控制功率放大器的电源供电电压；2.控制功率放大器的电源供电电流。

如图1所示，功率控制电路控制射频功率放大器驱动级和放大级的电压或电流，用变量G表示，变量G是以V_ramp为自变量的函数，可表示为G＝G₀(V_ramp)。射频功率放大器的输出功率随V_ramp的变化而改变。当射频功率放大器工作在最大输出功率时，工作电流通常很大。以GSM射频功率放大器为例，当射频功率放大器输出功率为34dBm时，工作电流约为1.3A。因此，功率控制电路中用于控制功率放大器的电压或电流的晶体管必须具有很强的过电流能力。由于晶体管的过电流能力与晶体管的结面积成正比，通常大电流晶体管的面积占整个控制芯片面积50％以上，因此功率控制电路芯片的面积主要取决于大电流晶体管的面积。因此，现有的射频功率放大器电路结构比较复杂，而且过大的晶体管面积使得功率控制电路芯片面积很难减小，不利于器件的集成和生产成本的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频功率放大器电路，一种射频功率放大器的功率控制芯片，以及一种射频功率放大方法，能够简化射频功率放大器的结构，并且能够减小功率控制芯片的面积，提高器件的集成度，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明射频功率放大器电路的技术方案是，包括串联连接的驱动级和放大级，还包括一个功率控制电路，所述功率控制电路为所述驱动级提供驱动电源，以控制所述驱动级的输出功率。

本发明功率控制芯片的技术方案是，所述功率控制芯片中包括上述射频功率放大器电路。

本发明射频功率放大方法的技术方案是，在输入信号与输出信号之间依次串联驱动级和放大级，采用一个功率控制电路，为射频功率放大器电路中的驱动级提供驱动电源，从而控制所述驱动级的输出功率。

本发明使得功率控制电路只对驱动级的输出功率进行控制，从而简化射频功率放大器的结构，并且减小了功率控制芯片的面积，提高了器件的集成度，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有的射频功率放大器电路的结构图；

图2为本发明射频功率放大器电路的结构图；

图3为本发明一个实施例的功率控制电路的结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种射频功率放大器电路，包括串联连接的驱动级和放大级，还包括一个功率控制电路，所述功率控制电路为所述驱动级提供驱动电源，以控制所述驱动级的输出功率。

所述驱动电源是电压源，所述功率控制电路通过改变连接到驱动级的电源电压来控制所述驱动级的输出功率。

所述放大级的电源端直接连接到一个固定的驱动电源。

本发明还提供了一种功率控制芯片，所述功率控制芯片中包括上述射频功率放大器电路。

所述功率控制芯片采用CMOS工艺。

本发明还提供了一种射频功率放大方法，在输入信号与输出信号之间依次串联驱动级和放大级，采用一个功率控制电路，为射频功率放大器电路中的驱动级提供驱动电源，从而控制所述驱动级的输出功率。

如图2和图3所示，该实施例中功率控制电路以电压源作为驱动电源。在射频功率放大器芯片中，由功率控制电路控制射频功率放大器驱动级的电源电压，本发明中以变量G统一表示，它是以V_ramp为自变量的函数，表示为G＝G₀(V_ramp)，射频功率放大器放大级的直流供电端与电源电压直接相连。功率控制电路通过控制射频功率放大器驱动级的电源电压或电流，实现对整个射频功率放大器输出功率的控制。