[发明专利]一种推挽式射频功率放大器和电路控制方法

说明书

本发明提供了一种推挽式射频功率放大器和电路控制方法，所述推挽式射频功率放大器包括：耦合反馈电路、驱动级电路和功率输出级电路；所述耦合反馈电路与所述驱动级电路和/或所述功率输出级电路连接；其中，所述耦合反馈电路用于在第一晶体管和/或推挽式晶体管的输入端产生交变电压；在所述交变电压与所述输入端电压方向相同的情况下，实现所述输入端输入信号的正反馈；所述第一晶体管表示所述驱动级电路中的晶体管，所述推挽式晶体管表示所述功率输出级电路中形成推挽式结构的第二晶体管和第三晶体管。

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种推挽式射频功率放大器和电路控制方法。

背景技术

移动通信技术已经演进至第五代，5G NR（5th-Generation New Radio）作为基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）的全新空口设计的全球性5G标准，也是下一代非常重要的蜂窝移动技术基础。第三代合作伙伴计划（3rdGeneration Partnership Project，3GPP）针对5G NR的频率范围的定义，从FR1（Frequencyrange 1）（450MHz-6000MHz）到FR2（Frequency range 2）（24250MHz-52600MHz）。由于电磁波在空气中的传输衰减随频率增大而明显增高，所以5G NR进入6GHz以下（sub 6GHz）和毫米波频段时，一方面通信设备需要提供更大的发射功率以保证信号传输距离，另一方面，更高的数据传输速率要求更大的信号带宽、更复杂的调制方式，这些都对射频功率放大器提出了越来越高的技术要求，包括在高频段提供更高的增益和输出功率以保障信号覆盖范围、更低的邻道功率抑制比（Adjacent channel power ratio，ACPR）以最大限度地减小频谱再生并保持调制的精确性等等。

相关技术中，为了提供足够的增益，推挽式射频功率放大器需要采用驱动级和功率输出级的级联设计。然而，两级推挽式射频功率放大器，受限于单级晶体管的增益上限，加上在sub 6GHz乃至毫米波频段，晶体管接地电感以及其本身寄生参数对增益的恶化会变得越来越明显，导致增益裕量不足的问题会越来越严重；此外，为了实现更高的增益，需要在两级推挽式射频功率放大器中再增加驱动放大管，进而，增加射频功率放大器的设计复杂度。

发明内容

本发明提供一种推挽式射频功率放大器和电路控制方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种推挽式射频功率放大器，所述推挽式射频功率放大器包括：耦合反馈电路、驱动级电路和功率输出级电路；所述耦合反馈电路与所述驱动级电路和/或所述功率输出级电路连接；

其中，所述耦合反馈电路用于在第一晶体管和/或推挽式晶体管的输入端产生交变电压；在所述交变电压与所述输入端电压方向相同的情况下，实现所述输入端输入信号的正反馈；所述第一晶体管表示所述驱动级电路中的晶体管，所述推挽式晶体管表示所述功率输出级电路中形成推挽式结构的第二晶体管和第三晶体管。

在一些实施例中，所述驱动级电路包括第一变压器；

在所述第一晶体管为异质结双极晶体管（Heterojunction bipolar transistor，HBT）的情况下，所述第一变压器的初级线圈与所述第一晶体管基极引出的次级线圈进行耦合，形成第二变压器；所述耦合反馈电路包括所述第一晶体管基极引出的次级线圈；

在所述第一晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）的情况下，所述第一变压器的初级线圈与所述第一晶体管栅极引出的次级线圈进行耦合，形成第二变压器；所述耦合反馈电路包括所述第一晶体管栅极引出的次级线圈。

在一些实施例中，所述第二变压器的次级线圈直接与接地端连接；