[发明专利]提高功率放大器线性度及功率附加效率的滤波电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高功率放大器线性度及功率附加效率的滤波电路。

背景技术

随着手机的日益普及，通信将向个人化方向发展，互联网用户以翻番的速度增长又带来了移动多媒体和高速数据业务的发展。这一切都要求新一代的通信网络具备更宽的工作频带，支持更加灵活的多种业务，并使通信终端能在不同的网络间漫游。这些需求促成了第三代移动通信系统标准的应运而生，如WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000等标准相继出台。为了在有限的频谱范围内容纳更多的信道和传输更多的数据，这些系统的调制方案的频谱利用率都较高，要求系统具有良好的线性度。此外，四相相移键控(QPSK)、多进制正交调幅(MQAM)以及多元线性幅度调制方案日渐风行，这些信号是非恒定包络的调幅信号。这将导致系统输出信号包络具有很大的峰值/平均值功率比，由于大动态范围信号对系统的非线性非常敏感，为了保证通信的质量，要求通信系统具有良好的线性度。

功率放大器是通信系统中非线性最强的器件之一，其非线性失真对无线通信系统将产生诸多不良影响。使输出信号星座图的实部和虚部发生偏移，使眼图的眼睛闭合，导致频谱扩展而干扰邻道信号并恶化误码率。此外，失真还使系统的数据率下降而使系统的容量降低，或使系统信道频率间距变大而使系统的频谱利用率下降。

提高功率放大器线性度最简单的解决方法是使PA工作点远小于饱和功率点，工作于线性区，即大功率“回退”。功率“回退”可提高PA的线性度，却使系统的效率下降，使功率放大器的输出功率降低。因此现有的提高功率放大器线性度的主要方法是采用前馈、反馈、预失真等线性化技术，但以上线性化技术会增加电路结构的复杂度，不利于电路制造成本的降低。

发明内容

本发明目的是：提供一种提高功率放大器线性度及功率附加效率的滤波电路，滤除功率放大器中由前级电路传输至后级电路的二次谐波分量，提高功率放大器的线性度与功率附加效率。

本发明的技术方案是：一种提高功率放大器线性度及功率附加效率的滤波电路，所述滤波电路为由共射极晶体管与共基极晶体管串叠构成的Cascode结构，从所述共射极晶体管的集电极到地之间连接有抑制二次谐波信号的串并联谐振网络。串并联谐振网络并联谐振在基波频率，该网络保证在滤除二次谐波信号的同时使基波信号无影响地传输至共基晶体管的发射极。

进一步的，在上述滤波电路结构中，所述串并联谐振网络包括从共射极晶体管的集电极到地之间并联的二次谐波串联谐振网络以及第二电感。该网络同样可用于多级功率放大器的级间，滤除功率放大器中由前级电路传输至后级电路的二次谐波分量，提高功率放大器的线性度与功率附加效率。

进一步的，在上述滤波电路结构中，所述二次谐波串联谐振网络包括从共射极晶体管的集电极到地之间串联的第一电感和第二电容。二次谐波串联谐振网络将二次谐波信号短路到地，滤除Cascode电路中共射晶体管所产生的二次谐波分量。

本发明的优点是：

1.Cascode电路共射结构晶体管集电极与共基晶体管发射极间所接串并联谐振网络可在不影响基波信号传输的情况下抑制二次谐波信号的传输，提高功率放大器的功率附加效率和线性度。

2.Cascode电路共射结构晶体管与共基结构晶体管之间所接谐波滤除网络可用于抑制n次谐波信号，具体方法请参考具体实施方式。

3.Cascode电路共射结构晶体管与共基结构晶体管之间所接谐波滤除网络可用于多级功率放大器中，用于滤除由前级传输到后级的二次谐波信号，提高功率放大器整体的功率附加效率及线性度。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明Cascode结构功率放大器实施例示意图；

图2为本发明具体实施例的共射结构晶体管集电极与共基晶体管发射极间所连接网络结构示意图；

图3为本发明滤波网络应用于提高多级功率放大器功率附加效率及线性度时的电路示意图。

其中：C1第一电容；C2第二电容；L1第一电感；L2第二电感；Q1共射极晶体管；Q2共基极晶体管。

具体实施方式

实施例：如图1和图2所示，一种提高功率放大器线性度及功率附加效率的滤波电路，所述滤波电路为由共射极晶体管Q1与共基极晶体管Q2串叠构成的Cascode结构，从所述共射极晶体管Q1的集电极到地之间连接有抑制二次谐波信号的串并联谐振网络。

所述串并联谐振网络包括从共射极晶体管Q1的集电极到地之间并联的二次谐波串联谐振网络以及第二电感L2。