[发明专利]一种射频功率检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的射频功率检测，尤其是一种射频功率检测电路。

背景技术

无线通信系统中，射频功率放大器通常集成了射频功率检测电路，用于准确检测射频功率放大器的输出端功率的大小，使系统能够进行精确的功率水平控制。该射频功率检测电路需要有较大的功率检测范围，即需要有较宽的射频信号的功率检测范围和较宽的射频信号频率范围。

目前，射频功率放大器大多采用异质结晶体管(Hetero junction Bipolar Transistor，HBT)工艺制成，在HBT工艺制成的射频功率放大器芯片内部采用二极管整流器电路作为射频功率检测电路来检测输出端功率的大小。如图1所示，图1为现有的射频功率检测电路的电路图，现有的射频功率检测电路包括：第一电容C1，第一二极管D1，第一电阻R1和第二电容C2；输入射频信号为RF_IN，输出检测电压V_OUT。

第一电容C1具有射频信号耦合和隔直的作用；第一二极管D1对射频信号进行整流，其偏置电压由V_b提供，使其处于正向导通状态；第一电阻R1和第二电容C2对整流后的射频信号做低通滤波，并且为V_OUT设置直流基准电压点。

第一电容C1的一端与输射频入信号相连，另一端与第一二极管D1的正极相连；偏置电压V_b连接至第一二极管D1的正极；第一二极管D1负极与第一电阻R1一端相连，第一电阻R1的另一端接地。第二电容C2一端与第一二极管D1负极与第一电阻R1一端相连，另一端接地。输出电压节点位于第一二极管D1负极与第一电阻R1和第一电容C1的连接点。

射频功率检测电路的输出电压范围是其关键性能指标。在现有的射频功率检测电路中，输入信号功率越大，输出检测电压的变化越大。输入信号的功率大小从根本上决定了输出检测电压范围。

由此可见，现有的射频功率检测电路的输出检测电压受限于输入信号功率。只有当输入信号功率的变化范围足够大时，电路才能输出符合系统要求的检测电压变化范围。因此，通常射频功率检测电路需要置于放大器的输出端，以获得足够高的输入功率。这种方案会对放大器形成一定的功率损失，同时检测电压也易受到输出阻抗失配的影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种射频功率检测电路，使得当信号输入功率较小时也能输出符合要求的直流电压。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种射频功率检测电路，该射频功率检测电路包括偏置电路1、整流电路2和直流电压放大电路3，输入射频信号为RF_IN，输出检测电压V_OUT，其中：偏置电路1，用于确定整流电路2的静态工作点；整流电路2，用于将射频信号转变为直流电压信号；直流电压放大电路3，用于对直流电压信号进行放大处理，使得输出检测电压范围满足指标要求。

上述方案中，所述偏置电路1由第一电阻R1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2构成，其中：第一电阻R1和第一晶体管Q1、第二晶体管Q2形成串联分压关系，共同确定了输出电压，使得整流电路2中第一二极管D1处于正向导通状态；第一电阻R1的一端连接电源VCC，另一端连接第一晶体管Q1的基极、集电极和整流电路2；第一晶体管Q1发射极连接至第二晶体管Q2的基极和集电极，第二晶体管Q2的发射极接地。

上述方案中，所述整流电路2由第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二电阻R2构成，其中，第一电容C1具有耦合射频信号和隔直的作用；第一二极管D1对射频信号进行整流；第二电阻R2和第二电容C2对整流后的射频信号做低通滤波，形成直流电压，为直流电压放大电路提供静态偏置点，使得第三晶体管Q3工作在放大区。

上述方案中，所述第一电容C1的一端与输射频入信号RF_IN相连接，另一端与第一二极管D1的正极和偏置电路相连接；第一二极管D1负极与第二电阻R2一端相连接，第二电阻R2的另一端接地；第二电容C2一端接地，另一端与第一二极管D1负极和直流电压放大电路相连接。

上述方案中，所述直流电压放大电路3由第三电阻R3、第四电阻R4、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4连接构成，其中：第三晶体管Q3放大了整流电路的输出直流电压；第三电阻R3和第三晶体管Q3共同确定了第四晶体管Q4的静态工作点；第四晶体管Q4进一步做了直流电压放大；第四电阻R4和第四晶体管Q4共同确定了输出直流电压的偏置点。