[发明专利]射频功率放大器的栅压温度补偿电路及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及功率放大器技术，尤其涉及提供稳定偏置电流的射频功率放大器栅压温度补偿电路与方法。

【背景技术】

随着无线通信技术的迅猛发展，系统对射频功率放大器线性的要求越来越高。放大器件在不同温度时的静态工作点会发生漂移，使得功放线性发生变化，从而影响射频指标。对于功放栅压，不同的栅极电压可以得到不同的静态工作电流。因此，为了保证射频功率放大器在不同温度下的性能参数，需要对功放放大器提供稳定的偏置电流。

一种传统的栅压温度补偿方法是硬件补偿方法，硬件补偿方法主要利用热敏电阻的特性、二极管、三极管的温度特性来控制功放栅压，从而补偿静态工作电流随温度的变化，改善功放的线性度。其优点是电路原理简单，易实现；缺点是补偿精度低，会出现过补偿或者欠补偿，生产一致性差，使得功放工作不稳定。

【发明内容】

本发明的一个目的是提供射频功率放大器的栅压温度补偿电路，所述电路包括射频开关、栅压调节部分、温度检测部分、微控制器和电流检测部分。其中，所述射频开关依次连接所述射频功率放大器、电流检测部分、微控制器构成一回路；所述栅压调节部分包括硬件补偿模块和修正补偿模块；所述温度检测部分与所述微控制器连接，所述微控制器根据所述射频功率放大器的温度对所述射频功率放大器进行栅压温度补偿。

作为一种优选方案，所述射频开关的插入损耗为0.3～0.7分贝，隔离度为42～48分贝，回波损耗为23～27分贝。

作为一种优选方案，所述射频功率放大器为A类或AB类放大器。

作为一种优选方案，所述栅压调节部分包括电位器，用于调节所述硬件补偿模块和修正补偿模块的输出。

作为一种优选方案，所述温度检测部分包括模拟温度传感器。

作为一种优选方案，所述微控制器为8位单片机。

本发明的另一个目的是提供射频功率放大器的栅压温度补偿方法，所述方法包括：存储预设温度段的修正栅压值，所述修正栅压值使所述射频功率放大器在对应温度下的静态工作电流与其目标值的差距在预设阈值内；实时检测所述射频功率放大器的实时温度，根据所述实时温度查找对应的温度段的修正栅压值，并将所述修正栅压值输出给所述射频功率放大器的栅极。

作为一种优选方案，存储预设温度段的修正栅压值的方法是：接通射频功率放大器的电源，使所述射频功率放大器处于静态工作状态；打开射频开关，通过微控制器输出栅压值到所述射频功率放大器的栅极，使所述射频功率放大器具有预设的线性度；根据所述射频功率射频功率放大器的温度值，通过比较法计算修正补偿相应的栅压值，并存储。

作为一种优选方案，所述的温度段是-30℃～-20℃，-20℃～-10℃，-10℃～-0℃，-0℃～10℃，10℃～20℃，20℃～30℃，30℃～40℃，40℃～50℃，50℃～60℃，60℃～70℃，70℃～80℃，80℃～90℃。

本发明结合了硬件补偿和软件修正，可以保证根据不同温度输出对应的栅压值，提供稳定的偏置电流，提高功放的射频性能指标。

【附图说明】

图1为本发明提供的功放栅压电路的原理图；

图2为图1所示功放栅压电路的射频开关的示意框图；

图3为图1所示功放栅压电路的示意框图；

图4为图1所示功放栅压电路的温度检测部分的示意框图；

图5为图1所示功放栅压电路的电流检测部分的示意框图；

图6为图1所示功放栅压电路的流程图。

【具体实施方式】

参考图1，射频功率放大器2对信号进行放大。本发明提供的功放栅压电路提供偏置电流，以调节射频功率放大器2的栅压。该功放栅压电路包括射频开关1、用于调节射频功率放大器2的栅压调节部分3、用于检测射频功率放大器2温度的温度检测部分4、用于检测射频功率放大器2的漏极电流值的电流检测部分6、以及微控制器5。所述微控制器5连接射频开关1、栅压调节部分3、温度检测部分4以及电流检测部分6。，栅压调节部分3包括硬件补偿模块和修正补偿模块，修正补偿模块与温度检测部分4、电流检测部分6连接，根据射频功率放大器2的温度、漏极电流值对射频功率放大器2的栅压进行修正补偿。

参考图2，本实例中，射频开关1是控制射频信号输入开关。HMC284的插入损耗大约为0.5dB，隔离度大约为45dB，回波损耗大约为25dB，P1dB值大约为20dBm。微控制器5输出高低电平作为开关。高电平射频信号打开，低电平射频信号关闭。