[发明专利]一种自适应线性化射频偏置模块及其使用电路

说明书

一种自适应线性化射频偏置模块，包括温度补偿模块和线性化偏置模块；所述温度补偿模块包括基射结二极管HBT4、基射结二极管HBT5、电阻R5和电阻R6；电阻R5的一端与电压源Vref连接，其另一端与基射结二极管HBT4的集电极连接，基射结二极管HBT4的发射极接地；所述线性化偏置模块包括基射结二极管HBT1和电容C1；基射结二极管HBT1的集电极与电压源Vcc连接，基射结二极管HBT1的基极与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地；基射结二极管HBT1的基极还连接于电阻R6与基射结二极管HBT5的集电极之间。基射结二极管HBT1的基‑射电压降也补偿了基射结二极管HBT0的基‑射电压,使之在输入大RFin信号时仍能保持足够的偏压从而增强线性度，通过基射结二极管HBT4的反馈实现自适应偏压。

技术领域

本发明涉及射频调节电路领域，尤其涉及一种自适应线性化射频偏置模块及其使用电路。

背景技术

无线通信技术的飞速发展，尤其是绿色无线通信的发展，对于通信系统的性能指标提出了越来越高的要求，作为通信系统中的一个重要组成部分，功率放大器的线性度在系统中尤为重要。射频功率放大器的发展要求其尺寸越来越小，从而造成了功率密度持续増加。作为射频功放主要采用的GaAsHBT器件，其材料导热能力差(热导率约为Si材料的1/3),导致实际工作中放大器的温度明显升高，其功率特性受到器件高温效应的限制，使得实际功率特性远远低于常温下的电学性能。因此，如何更好地提高功放线性度以及高温情况的正常工作，一直是功放领域的研究热点，其中的一种方法就是改善射频偏置技术。

传统上,功放的偏置点和负载线都是按照1dB压缩点(P1dB)最优来设计,功放在输出功率最大时效率最高。然而,由于功放经常工作在非最大输出功率状态,为了提高功放的平均效率,就要求功放在较宽的工作范围内均有高的效率。对于HBT的单片微波集成电路(MMIC)功放而言,为了在效率和线性度之间取得良好折中,一个重要的方法就是让HBT的偏置点随输入信号功率而变化,即工作在动态的A类状态,并称这种偏置技术为自适应线性化偏置。许多文献都分别对这种偏置技术进行了研究。

现有技术中的双极型晶体管偏置电路一般由两个电阻串联分压组成,如图1所示。当输入功率增大时,加到HBT0(以下叙述中以HBT0指带输出级功率管)基-射结二极管上的RF电压和电流信号,由于二极管的箝位特性,使大的正向电压和负向电流被限幅。经基-射结二极管整流后的平均直流电流Irec将随输入功率增大而增大,而基-射结两端电压VBE降低了△VBE,偏置点由S移动到L1,如图2所示。这将导致跨导降低,增益减小和相位失真。为了补偿大信号条件下的增益压缩和相位失真,必须保持大信号跨导与小信号跨导一致,因此,应将偏置点由L1移动到L2处。一种有效地移动偏置点的方法就是让偏置电路能够提供补偿电流Icom和补偿电压△VBE。实现这种补偿的方法就是自适应线性化偏置技术。

发明内容

基于上述技术问题，本发明的目的在于提出一种温度补偿模块、自适应线性化射频偏置模块及使用电路。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应线性化射频偏置模块；包括温度补偿模块和线性化偏置模块；

所述温度补偿模块包括基射结二极管HBT4、基射结二极管HBT5、电阻R5和电阻R6；

电阻R5的一端与电压源Vref连接，其另一端与基射结二极管HBT4的集电极连接，基射结二极管HBT4的发射极接地；

电阻R6的一端与电压源Vref连接，其另一端与基射结二极管HBT5的集电极连接，基射结二极管HBT5的发射极接地；

基射结二极管HBT5的基极连接在电阻R5与基射结二极管HBT4的集电极之间；基射结二极管HBT4的基极与电压源Vref连接；