[实用新型]一种低损耗自适应偏置电路及无线发射系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率放大器技术领域，特别是涉及一种低损耗自适应偏置电路及无线发射系统。

背景技术

功率放大器在无线通信系统中扮演重要的角色，不仅因为它决定着系统的性能表现，更是因为它是耗能最大的元件，产生大量的噪声和热。设计高效率的功率放大器旨在提高电池容量受限的无线终端设备的续航能力。高效率的功率放大器要求功率管的开启电压低，击穿电压高且工作在接近饱和状态。传统功率放大器的偏置点和负载线是按照1dB压缩点(P1dB)最优来设计的，使得功率放大器在最大输出功率时效率最优。但实际工作中，功率放大器最常处在的工作状态并不是最大功率点附近，为了在效率和线性度中折中，一个重要的方法就是让偏置点随输入功率的大小而变化。

为了实现效率和线性度的均衡配置，现有技术中，通过如下两种偏置电路实现。

图1为现有技术中提供的一种偏置电路。如图1所示，传统电阻偏置网络由两个电阻，R_A1和R_A2串联分压组成，通过调整两个电阻的阻值改变偏置电压和偏置电流。然而，当输入信号RFIN的功率增加时，加到功率放大器的功率管Q1的基极-发射极的射频信号的电压和电流经过二极管整流(功率管Q1导通，基极-发射极之间相当于二极管)后，平均电流I_av随输入信号的功率增大而增大，导致基极-发射极电压V_BE,Q1降低，造成功率管Q1的跨导降低，增益下降并产生相位失真。

图2为现有技术中提供的另一种偏置电路。如图2所示，图2采用的偏置电路由偏置电容C_B、三极管Q20、Q30、和Q40构成。当输入信号RFIN变大，由于偏置电容C_B的作用，偏置电路的阻抗变低，输入信号RFIN耦合到偏置电路中的平均电流增大，即I_B,Q1增大，Q20的发射极电压V_BE,Q20下降，使得Q1的V_BE,Q1的电压提高，从而在输入信号增大时补偿Q1的V_BE,Q1。很显然，上述方法中，偏置电路能够提高功率放大器的线性度，然而，在Q20导通时，Q20的集电极的电流I_C,Q20直接提供给Q1的基极，为保持V_P稳定在直流电位，在输入信号增大时，Q20的集电极的电流I_C,Q20也会急剧增大，会造成功率管Q1有非常大的电流消耗，导致功率放大器的效率降低。

由此可见，如何为了达到功率放大器在效率和线性度两个方面的平衡是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低损耗自适应偏置电路及无线发射系统，为了达到功率放大器在效率和线性度两个方面的平衡。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低损耗自适应偏置电路，包括具有电流镜结构的第一NPN型三极管和第二NPN型三极管、晶体管和偏置电容；

所述第一NPN型三极管的集电极与基极连接，发射极和功率放大器的功率管的控制端连接；

所述第二NPN型三极管的集电极与基极连接，发射极和所述晶体管的第一端连接，所述晶体管的第二端接地；

所述偏置电容的第一端分别与所述第一NPN型三极管的基极、所述第二NPN型三极管的基极以及供电电源连接，第二端接地。

优选地，还包括电阻，所述电阻的第一端与所述供电电源连接，所述电阻的第二端分别与所述第一NPN型三极管的基极、所述第二NPN型三极管的基极以及所述偏置电容的第一端连接。

优选地，所述晶体管为NPN型三极管，集电极与基极连接作为所述晶体管的第一端，发射极作为所述晶体管的第二端。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种无线发射系统，包括功率放大器，还包括所述的低损耗自适应偏置电路，与所述功率放大器中用于接收射频输入信号的功率管连接。

优选地，所述功率管为异质结双极晶体管且为NPN型。