[发明专利]射频功率放大器效率的增强方法及其效率增强电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频功率放大器的效率增强方法，本发明还涉及一 种射频功率放大器的效率增强电路。

背景技术

射频功率放大器广泛应用在各种无线通讯设备及电子系统中，例如 手机、移动终端等，它是实现无线传输的关键部件，用于将已调制的射 频信号放大到一定的功率值，再传输给天线发射出去。射频功率放大器 作为无线收发机中功耗最大的模块，它的效率就决定了整个收发机的效 率，对于像手机这种手持设备来说，射频功率放大器的效率就直接决定 了手机电池的使用时间。射频功率放大器的效率一般用功率附加效率 (Power Anded Efficiency，PAE，本发明所述的效率均为功率附加效率) 来表征，它定义为输出功率Pout与输入功率Pin的差值与电源消耗功率 Pdc的比，即PAE=Pout-PinPdc.]]>

在3G通信系统中，由于采用的是非恒定包络调制，信号在幅度上包 含信息，这就要求射频功率放大器是一个线性功率放大器，因而通常都 让其偏置于高线性度的A类或AB类放大状态，在最大输出功率Pout＝ 28dBm时，这类射频功率放大器的效率只有35％，输出功率较低时效率更 低。因此在需要数据高速传送的3G通信系统中，提高射频功率放大器的 效率对于延长电池的使用时间更显得尤为关键。

现有的提高射频功率放大器效率的方法主要通过改变射频功率放大 器的偏置状态和在射频功率放大器输出端增加谐振网络改变输出谐波阻 抗来实现。

首先，由于3G通信系统要求射频功率放大器是一个线性放大器，使 得射频功率放大器通常都偏置于高线性度的A类或AB类放大状态，因而 通过改变射频功率放大器偏置状态的方法在保证线性度的前提下对效率 的提高非常有限。

其次，在射频功率放大器的输出端加LC谐振网络，通过调节射频功 率放大器的谐波阻抗，使得当功率放大器中的晶体管上的电压达到最大值 时而流过其上面的电流被控制到最小值，这样可以减小晶体管自身的功率 损耗，从而达到提高功率放大器效率的目的。采用现有提高效率的方法对 于应用于3G系统的射频功率放大器来说还是不够的，因为对于非恒定包 络信号，线性射频功率放大器不能被推至压缩区，而必须采用功率回退法 使射频功率放大器工作于线性区，回退越多，线性越好，但射频功率放大 器的效率也越低，通常回退后的线性效率降到30％左右，这使得仅采用现 有技术很难满足3G标准对射频功率放大器效率的要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种射频功率放大器的效率增强方法，以满 足3G标准对射频功率放大器的要求，同时，本发明还提供一种射频功率 放大器的效率增强电路。

为了兼顾效率与线性度，射频功率放大器通常偏置于AB类工作状态， 针对AB类工作状态的特点，随着输入功率的增加，输出功率与直流电流 同步增加，由效率公式PAE=Pout-PinPdc]]>可知，控制直流功耗有助于提高射频 功率放大器的效率。

基于上述描述，本发明提出了一种射频功率放大器效率的增强方法， 该方法利用一个检测电路来检测电流或功率，然后通过一个控制电路产生 一个控制信号来调节射频功率放大器的偏置电路，用以逐步减缓射频功率 放大器的电流随输入功率的增加，或者，当电流或输入功率达到一定值时 再减缓电流随输入功率的增加。

为实现本发明的第二发明目的，本发明提供了一种射频功率放大器的 效率增强电路，该电路包括，