[发明专利]一种包络跟踪电源和包络跟踪射频功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种包络跟踪电源和包络跟踪射频功率放大器。

背景技术

射频PA(Power Amplifier，功率放大器)用于对射频信号进行功率放大，高效率的射频PA可降低移动通信设备的功率损耗、并提高其电池使用寿命。

传统的射频PA采用恒压源供电，但由于射频信号的包络幅值并不恒定，因此射频PA在放大射频信号时为保持其线性度而采用了功率回退技术，这使得在所述射频信号的包络幅值较低时射频PA的工作点偏离饱和点较远，从而极大浪费了所述恒压源的供电功率，造成射频PA效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种包络跟踪电源和包络跟踪射频功率放大器，以提高射频功率放大器的工作效率。

一种包络跟踪电源，包括交流信号源、采样保持器、缓冲器和低通滤波器，其中：所述交流信号源的输出信号与射频功率放大器的输出信号的包络保持一致；所述采样保持器的输入端连接所述交流信号源的输出端，用于对所述交流信号源的输出信号进行采样、保持；所述缓冲器的输入端连接所述采样保持器的输出端，用于对所述采样保持器的输出信号进行电压跟踪、电流放大；所述低通滤波器的输入端连接所述缓冲器的输出端，用于对所述缓冲器的输出信号进行信号恢复。

其中，所述缓冲器包括缓冲电路、求差电路和输出电压可调的直流信号源，其中：所述直流信号源的输出电压与所述采样保持器的输出电压保持相等或相近；所述求差电路的两个输入端分别连接所述直流信号源和所述采样保持器的输出端；所述缓冲电路的两个输入端分别连接所述直流信号源和所述求差电路的输出端。

其中，所述直流信号源包括蓄电池和与所述蓄电池相连的功率变换器。

其中，所述直流信号源包括蓄电池、电荷泵和多个开关，其中：所述电荷泵的输入端接所述蓄电池，其每一个输出端连接一个所述开关。

其中，所述直流信号源包括：输出电压各不相同的多个蓄电池，以及与所述蓄电池等数量的开关；其中，一个所述蓄电池对应相连一个所述开关。

其中，所述缓冲电路包括第二电容、第二运放、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关和第九开关，其中：所述第二运放的输出端一方面经所述第七开关接其反相输入端，一方面依次经所述第九开关和所述第八开关接地，该反相输入端经所述第四开关接地，其同相输入端接所述求差电路的输出端；所述第二电容的第一极板经所述第六开关接所述直流信号源的输出端，其第二极板接所述第二运放的反相输入端；所述第五开关连接于所述第二电容的第一极板和所述第二运放的输出端之间。

其中，所述低通滤波器包括顺次连接于所述缓冲器的输出端与地之间的电感和第三电容。

其中，所述采样保持器包括第一电容、第一运放、第一开关、第二开关和第三开关；其中，所述第一运放的同相输入端接地，其反相输入端经所述第三开关接所述第一运放的输出端；所述第一电容的第一极板经所述第一开关接所述交流信号源的输出端，其第二极板接所述第一运放的反相输入端；所述第二开关连接于所述第一电容的第一极板与所述第一运放的输出端之间。

其中，所述采样保持器的采样频率不低于所述交流信号源输出的信号频谱的最高频率的2倍。

一种包络跟踪射频功率放大器，包括：射频功率放大器和上述任一种包络跟踪电源；其中，所述射频功率放大器的电源输入端接所述包络跟踪电源。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例首先利用采样保持电路获取射频PA的输出信号的包络的采样信号，之后利用缓冲器对所述采样信号进行电压跟踪、电流放大，最后依靠低通滤波器的信号恢复功能，获取得到与所述射频PA的输出信号具有相同的包络幅值、但电流更大的输出信号，从而实现了对所述射频输出信号的包络跟踪，当以该输出信号作为所述射频PA的电源信号时，所述射频PA可始终工作在临界饱和点，因此大大提高了所述射频PA的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种包络跟踪电源结构示意图；

图2a为本发明实施例公开的一种输出电压可调的直流信号源结构示意图；

图2b为本发明实施例公开的又一种输出电压可调的直流信号源结构示意图；

图2c为本发明实施例公开的又一种输出电压可调的直流信号源结构示意图。