一种功率放大电路、发射装置和通信设备的制作方法

    专利查询2025-11-08  23


    本技术实施例涉及通信领域,尤其涉及一种功率放大电路、发射装置和通信设备。


    背景技术:

    1、功率放大器(power amplifier,pa)是无线基站中重要的组成部分,功率放大器的效率决定了基站的功耗、尺寸、热设计等参数。为了不失真的放大高峰均功率比(peak toaverage power ratio,papr)的信号,常用方法之一是采用功率回退法,即让功率放大器远离饱和区,进入线性工作区,从而改善了功率放大器的线性度。但该方法会导致功率放大器的效率下降,基站的能耗会增加。因此,如何在功率放大器的功率回退时,提升功率放大器的效率,成为亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种功率放大电路、发射装置和通信设备,解决了现有技术中在功率放大器的功率回退时,难以提升功率放大器的效率的问题。

    2、为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:

    3、第一方面,提供一种功率放大电路,该功率放大电路包括:至少一个晶体管和包络生成电路。该晶体管的栅极与该包络生成电路的输出端耦合。该晶体管的栅极还用于接收第一输入信号,该晶体管的漏极用于接收漏极偏置信号,该晶体管的源极接地。

    4、上述技术方案中,将晶体管的栅极与包络生成电路的输出端耦合,如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    5、在第一方面的一种可能的实现方式中,该包络生成电路用于输出栅极偏置电压,该栅极偏置电压为包络电压。该晶体管用于根据该栅极偏置电压、该漏极偏置信号、以及该第一输入信号,输出该第一输入信号的第一放大信号。上述可能的实现方式中,该包络生成电路用于接收第二输入信号,根据第二输入信号输出栅极偏置电压,该栅极偏置电压为包络电压。该晶体管用于根据该栅极偏置电压、该漏极偏置信号、以及该第一输入信号,输出该第一输入信号的第一放大信号。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    6、在第一方面的一种可能的实现方式中,该包络生成电路包括包络检测器和非线性电路,该包络检测器的输出端与该非线性电路的输入端耦合,该非线性电路的输出端与该包络生成电路的输出端耦合。上述可能的实现方式中,该包络生成电路包括包络检测器和非线性电路。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    7、在第一方面的一种可能的实现方式中,该包络检测器用于接收第二输入信号,输出该第二输入信号的包络信号,该第二输入信号与该第一输入信号为同源信号。该非线性电路用于接收该包络信号,根据该包络信号输出该栅极偏置电压。上述可能的实现方式中,该包络检测器用于接收第二输入信号,输出第二输入信号的包络信号,该第二输入信号与该第一输入信号为同源信号。非线性电路用于接收该包络信号,根据该包络信号输出栅极偏置电压。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    8、在第一方面的一种可能的实现方式中,该包络生成电路包括基带处理电路和数模转换器,该基带处理电路的输出端与该数模转换器的输入端耦合,该数模转换器的输出端与该包络生成电路的输出端耦合。上述可能的实现方式中,该包络生成电路包括基带处理电路和数模转换器。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    9、在第一方面的一种可能的实现方式中,该基带处理电路用于接收第三输入信号,根据该第三输入信号输出数字信号,该第三输入信号与该第一输入信号为同源信号。该数模转换器用于接收该数字信号,根据该数字信号输出该栅极偏置电压。上述可能的实现方式中,基带处理电路用于接收第三输入信号,根据该第三输入信号输出数字信号,该第三输入信号与该第一输入信号为同源信号。该数模转换器用于接收该数字信号,根据该数字信号输出该栅极偏置电压。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    10、在第一方面的一种可能的实现方式中,该至少一个晶体管包括第一晶体管,该第一晶体管的漏极与第一电压源耦合,该第一电压源用于输出该漏极偏置信号。上述可能的实现方式中,该第一晶体管的漏极与第一电压源耦合,该第一电压源用于输出该漏极偏置信号。如此,一方面,可以改善第一晶体管的回退特性,在第一晶体管的功率回退时,提升第一晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    11、在第一方面的一种可能的实现方式中,该至少一个晶体管包括第二晶体管,该第二晶体管的漏极与电流源耦合,该电流源用于输出该漏极偏置信号。上述可能的实现方式中,该第二晶体管的漏极与电流源耦合,该电流源用于输出该漏极偏置信号。如此,一方面,可以改善第二晶体管的回退特性,在第二晶体管的功率回退时,提升第二晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    12、在第一方面的一种可能的实现方式中,该功率放大电路还包括第三晶体管。该第三晶体管的栅极与该第二晶体管的栅极耦合,该第三晶体管的栅极还与第二电压源耦合,该第三晶体管的栅极还用于接收第四输入信号。该第三晶体管的漏极与该第二晶体管的漏极耦合,该第三晶体管的漏极还与第三电压源耦合。该第三晶体管的源极接地。上述可能的实现方式中,该功率放大电路还包括第三晶体管。该第三晶体管的栅极与该第二晶体管的栅极耦合,该第三晶体管的栅极还与第二电压源耦合,该第三晶体管的栅极还用于接收第四输入信号。该第三晶体管的漏极与该第二晶体管的漏极耦合,该第三晶体管的漏极还与第三电压源耦合。该第三晶体管的源极接地。如此,一方面,可以改善第二晶体管的回退特性,在第二晶体管的功率回退时,提升第二晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。再一方面,可以改善第二晶体管的二次谐波阻抗敏感性,提升第二晶体管的宽带特性。

    13、在第一方面的一种可能的实现方式中,该功率放大电路还包括耦合器,该耦合器的输出端与该包络生成电路的输入端和该晶体管的栅极耦合。上述可能的实现方式中,该功率放大电路还包括耦合器,该耦合器的输出端与该包络生成电路的输出端和该晶体管的栅极耦合。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    14、在第一方面的一种可能的实现方式中,该功率放大电路还包括时延控制电路,该时延控制电路的输出端与该晶体管的栅极耦合,该时延控制电路用于对该第一输入信号进行时延补偿。上述可能的实现方式中,该功率放大电路还包括时延控制电路,该时延控制电路的输出端与该晶体管的栅极耦合,该时延控制电路用于对该第一输入信号进行时延补偿。如此,一方面,可以改善晶体管的回退特性,在晶体管的功率回退时,提升晶体管的效率。另一方面,通过栅极包络控制达到类似传统包络跟踪回退的效果,无需漏极包络控制,可实现单个功放的回退特性,可以规避漏极包络控制带来的电源带宽窄的问题,并且由于栅压所需的电压比漏极所需的电压小很多,可以降低功耗。

    15、第二方面,提供一种发射装置,该发射装置包括信号生成电路和第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式所提供的功率放大电路,该信号生成电路的输出端与该功率放大电路的输入端耦合,该信号生成电路用于生成第一输入信号,该功率放大电路用于放大第一输入信号。

    16、第三方面,提供一种通信设备,该通信设备包括天线和第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式所提供的功率放大电路,该天线与该功率放大电路耦合。

    17、可以理解地,上述提供的任一种发射装置或通信设备均可采用上述功率放大电路以实现对应的功能。因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的功率放大电路中的有益效果,此处不再赘述。


    技术特征:

    1.一种功率放大电路,其特征在于,所述功率放大电路包括:至少一个晶体管和包络生成电路;

    2.根据权利要求1所述的功率放大电路,其特征在于,所述包络生成电路用于输出栅极偏置电压,所述栅极偏置电压为包络电压;

    3.根据权利要求1或2所述的功率放大电路,其特征在于,所述包络生成电路包括包络检测器和非线性电路,所述包络检测器的输出端与所述非线性电路的输入端耦合,所述非线性电路的输出端与所述包络生成电路的输出端耦合。

    4.根据权利要求3所述的功率放大电路,其特征在于,所述包络检测器用于接收第二输入信号,输出所述第二输入信号的包络信号,所述第二输入信号与所述第一输入信号为同源信号;

    5.根据权利要求1或2所述的功率放大电路,其特征在于,所述包络生成电路包括基带处理电路和数模转换器,所述基带处理电路的输出端与所述数模转换器的输入端耦合,所述数模转换器的输出端与所述包络生成电路的输出端耦合。

    6.根据权利要求5所述的功率放大电路,其特征在于,所述基带处理电路用于接收第三输入信号,根据所述第三输入信号输出数字信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号为同源信号;

    7.根据权利要求1至6任一项所述的功率放大电路,其特征在于,所述至少一个晶体管包括第一晶体管,所述第一晶体管的漏极与第一电压源耦合,所述第一电压源用于输出所述漏极偏置信号。

    8.根据权利要求1至7任一项所述的功率放大电路,其特征在于,所述至少一个晶体管包括第二晶体管,所述第二晶体管的漏极与电流源耦合,所述电流源用于输出所述漏极偏置信号。

    9.根据权利要求8所述的功率放大电路,其特征在于,所述功率放大电路还包括第三晶体管;

    10.根据权利要求1至9任一项所述的功率放大电路,其特征在于,所述功率放大电路还包括耦合器,所述耦合器的输出端与所述包络生成电路的输入端和所述晶体管的栅极耦合。

    11.根据权利要求1至10任一项所述的功率放大电路,其特征在于,所述功率放大电路还包括时延控制电路,所述时延控制电路的输出端与所述晶体管的栅极耦合,所述时延控制电路用于对所述第一输入信号进行时延补偿。

    12.一种发射装置,其特征在于,包括信号生成电路和如权利要求1至11任一项所述的功率放大电路,所述信号生成电路的输出端与所述功率放大电路的输入端耦合,所述信号生成电路用于生成第一输入信号,所述功率放大电路用于放大所述第一输入信号。

    13.一种通信设备,其特征在于,包括天线和如权利要求1至11任一项所述的功率放大电路,所述天线与所述功率放大电路耦合。


    技术总结
    本申请实施例提供了一种功率放大电路、发射装置和通信设备,涉及通信技术领域。该功率放大电路包括:至少一个晶体管和包络生成电路。该晶体管的栅极与该包络生成电路的输出端耦合。该晶体管的栅极还用于接收第一输入信号,该晶体管的漏极用于接收漏极偏置信号,该晶体管的源极接地。如此,可以改善功率放大电路的回退特性,在功率放大电路的功率回退时,提升功率放大电路的效率。

    技术研发人员:黄航,曾志雄,谢光平,江超,李垠樨,孙捷,薛玉杰
    受保护的技术使用者:华为技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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