[发明专利]射频功率放大系统

说明书

本发明提供一种RF功率放大系统，包括：功率放大器电路，被配置为通过放大恒定包络RF输入信号来产生RF输出信号；放大电路，用于根据幅度调制控制信号产生模拟控制电压；传输晶体管，将电源电压耦合到功率放大器电路的工作电压输入端，并配置为响应模拟控制电压的可变电阻器件；数字电路，被配置为根据RF输出信号所需的幅度调制确定数字控制信号的二进制值。

背景技术

除了幅度信息之外还包括频率或相位信息的RF信号可以被分成第一和第二信号分量。第一信号处于期望的发送频率并且具有恒定的幅度包络，但包括要被放大的原始RF信号的相位或频率调制信息。第二信号是幅度调制(AM)信号，并且表示要被放大的原始RF信号中的AM信息。以有效饱和模式操作的功率放大器放大第一信号，而第二信号调制通过有损调制器提供给功率放大器的电源电压。以这种方式，来自功率放大器的RF输出信号包括要被放大的原始 RF信号的相位或频率和幅度信息。

有损调制器响应于幅度调制信号而作为可变电阻操作。有损调制器可以以数字和模拟形式实现。在操作中，有损调制器可以有利地提供基本上从零到无穷大的电阻的可变电阻。由于能够以低至零电阻工作，有损调制器允许功率放大器在基本上等于电源电压的电压下工作。有损调制器的最小导通电阻非常低，可确保RF输出信号的最大动态范围不会降低。

发明内容

鉴于上述问题作出了本发明。

为解决上述问题，本发明提供一种射频功率放大系统，包括：功率放大电路，用于通过放大恒定包络RF输入信号产生射频输出信号；放大电路，用于根据幅度调制控制信号产生模拟控制电压；传输晶体管，将电源电压耦合到功率放大器电路的工作电压输入端，并配置为响应模拟控制电压的可变电阻器件；数字电路，被配置为根据RF输出信号所需的幅度调制确定数字控制信号的二进制值。

在一个实施例中，传输晶体管包括场效应晶体管(FET)。

在一个实施例中，RF功率放大系统还包括用于将功率放大器电路的操作电压输入耦合到电源电压的电阻性负载，该调制器被配置为基于幅度调制控制来改变电阻性负载的电阻。信号调制器包括配置为电阻性负载的可变电阻器件。

在一个实施例中，电阻性负载包括传输晶体管，并且其中调制器还包括控制电路，该控制电路被配置为基于幅度调制控制信号控制传输晶体管。

在一个实施例中，FET是P沟道FET，包括：耦合到控制电路的栅极端子；源极端子耦合到电源电压；漏极端子耦合到功率放大器的工作电压输入端，漏极端子向功率放大器提供工作电压。

在一个实施例中，控制电路包括晶体管电路，该晶体管电路包括：双极结型晶体管(BJT)，其具有由幅度调制控制信号驱动的基极端子，集电极端子，其耦合到P沟道FET的栅极端子，和发射器终端。

在一个实施例中，控制电路还包括：集电极电阻，将BJT的集电极端和P 沟道FET的栅极端耦合到电源电压；发射极电阻将BJT的发射极端耦合到信号地；反馈电阻器将P沟道FET的漏极端子耦合到BJT的发射极端子，反馈电阻器和发射极电阻器形成分压器，用于将一部分工作电压反馈到BJT的发射极端子。

在一个实施例中，调制器包括：多个并联晶体管，将电源电压耦合到滤波器电路，多个并联晶体管适于基于数字控制信号以变化的组合接通和断开；以及滤波器电路，其将多个并联晶体管耦合到功率放大器的操作电压输入，滤波器电路被配置为基于对来自多个并联晶体管的输出电压进行滤波来产生用于功率放大器电路的操作电压。

附图说明

参考以下结合附图的更详细的描述和权利要求，将更好地理解本发明的优点和特征，在附图中，相同的元件用相同的符号标识，并且其中：

图1是RF功率放大系统的示例的图；

图2是包括有损调制器的数字实现的RF功率放大系统的示例的图。

具体实施方式