逆F类功率放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种逆F类功率放大器，包括功率放大电路、可变电容电路和谐波控制电路；功率放大电路，被配置对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号；功率放大电路包括输出级放大晶体管，谐波控制电路与输出级放大晶体管的输出端相连，被配置为在输出级放大晶体管的输出端形成偶次谐波开路点和奇次谐波短路点；可变电容电路设于输出级放大晶体管和谐波控制电路之间，被配置为在输出级放大晶体管未达到饱和之前，对输出级放大晶体管的寄生电容进行补偿。本技术方案能够提高逆F类功率放大器的峰值功率附加效率和功率回退下的功率附加效率。附加效率。附加效率。

【技术实现步骤摘要】
逆F类功率放大器


[0001]本技术涉及射频
，尤其涉及一种逆F类功率放大器。

技术介绍

[0002]目前，移动通信服务的快速发展对低能耗、高效率的器件设计提出了更高的要求。射频功率放大器是无线发射终端中耗能最大的模块，因此射频功率放大器的效率直接决定了整个无线发射终端的能耗量级，提高射频功率放大器的工作效率也就成为射频技术研究领域的热点。
[0003]逆F类功率放大器因其理想工作效率能够达到100％而受到了大量的关注。一般的逆F类功率放大器由依次相连的晶体管、谐波控制电路和输出基波阻抗匹配电路几个模块构成。然而，现有的逆F类功率放大器因受晶体管本身的寄生分量效应，导致功率回退下的功率附加效率往往不够理想，因此，如何提升逆F类功率放大器的在功率回退下的功率附加效率是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种逆F类功率放大器，以解决逆F类功率放大器在功率回退下的功率附加效率低的问题。
[0005]一种逆F类功率放大器，包括功率放大电路、可变电容电路和谐波控制电路；
[0006]所述功率放大电路，被配置对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号；
[0007]所述功率放大电路包括输出级放大晶体管，所述谐波控制电路与所述输出级放大晶体管的输出端相连，被配置为在所述输出级放大晶体管的输出端形成偶次谐波开路点和奇次谐波短路点；
[0008]所述可变电容电路的一端设于所述输出级放大晶体管和所述谐波控制电路之间，另一端与接地端相连，被配置为在所述输出级放大晶体管未达到饱和之前，对所述输出级放大晶体管的寄生电容进行补偿。
[0009]进一步地，所述可变电容电路呈现的电容值与所述功率放大电路的输出功率呈负相关。
[0010]进一步地，所述可变电容电路呈现的电容值与所述输出级放大晶体管的寄生电容呈正相关。
[0011]进一步地，在所述输出级放大晶体管达到饱和状态时，所述可变电容电路呈现的电容值趋近于零。
[0012]进一步地，所述可变电容电路包括多个并联连接的电容支路，每一所述电容支路包括切换开关和第一电容，所述切换开关和所述第一电容串联连接。
[0013]进一步地，所述可变电容电路包括HBT管，所述HBT管的集电极耦合至所述功率放大电路的输出端，所述HBT管的发射极与接地端相连，所述HBT管的基极和发射极相连。
[0014]进一步地，所述可变电容电路包括包括可变压控电容，所述可变压控电容被配置
为接收调谐电压，其中，所述调谐电压的电压值与所述可变压控电容的电容值呈负相关。
[0015]进一步地，所述谐波控制电路包括并联谐波控制电路和串联谐波控制电路；
[0016]所述并联谐波控制电路串联在所述输出级放大晶体管的输出端，被配置在所述输出级放大晶体管的输出端形成偶次谐波开路点；
[0017]所述串联谐波控制电路一端耦合至所述输出端，另一端与接地端相连，被配置为在所述输出级放大晶体管的输出端形成奇次谐波开路点。
[0018]进一步地，所述并联谐波控制电路包括并联连接的第一电感和第二电容；所述串联谐波控制电路包括串联连接的第二电感和第三电容。
[0019]一种射频前端模组，包括上述的逆F类功率放大器。
[0020]上述逆F类功率放大器，通过将谐波控制电路与输出级放大晶体管的输出端相连，从而使谐波控制电路在输出级放大晶体管的输出端形成偶次谐波开路点和奇次谐波短路点，即使输出级放大晶体管的输出端上的电压呈半正弦波形式，使输出级放大晶体管的输出端上的电流呈方波形式，然而，由于输出级放大晶体管所产生的寄生电容会随着输出功率的增大而减小，因此，在输出级放大晶体管的输出功率较大时(例如：在输出功率达到饱和状态之前的功率回退几dB范围内)，输出级放大晶体管的寄生分量所产生的寄生电容往往比较小，从而导致逆F类功率放大器的功率附加效率较低。因此，本实施例通过将可变电容电路设于输出级放大晶体管和谐波控制电路之间，便能够在输出级放大晶体管未达到饱和之前(特别是在输出级放大晶体管的输出功率较大时(例如：在输出功率达到饱和状态之前的功率回退几dB范围内)，对输出级放大晶体管的寄生电容进行补偿，使得逆F类功率放大器在更小功率下产生足够大的二阶谐波分量，将电流电压波形整形到最佳状态，且通过调整可变电容电路的电容值，保持电流电压波形的最佳状态，以实现在保证逆F类功率放大器的最大饱和功率不变的前提下，提高逆F类功率放大器的峰值功率附加效率和功率回退下的功率附加效率，进而提高最大线性功率下的功率附加效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本技术一实施例中逆F类功率放大器的一电路示意图；
[0023]图2是本技术一实施例中逆F类功率放大器的另一电路示意图；
[0024]图3是本技术一实施例中逆F类功率放大器的另一电路示意图。
[0025]图中：10、功率放大电路10；20、可变电容电路20；30、谐波控制电路30；31、并联谐波控制电路31；32、串联谐波控制电路32。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]应当理解的是，本技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0028]应当明白，当元件或层被称为“在
…
上”、“与
…
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在
…
上”、“与
…
直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆F类功率放大器，其特征在于，包括功率放大电路、可变电容电路和谐波控制电路；所述功率放大电路，被配置对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号；所述功率放大电路包括输出级放大晶体管，所述谐波控制电路与所述输出级放大晶体管的输出端相连，被配置为在所述输出级放大晶体管的输出端形成偶次谐波开路点和奇次谐波短路点；所述可变电容电路的一端设于所述输出级放大晶体管和所述谐波控制电路之间，另一端与接地端相连，被配置为在所述输出级放大晶体管未达到饱和之前，对所述输出级放大晶体管的寄生电容进行补偿。2.如权利要求1所述的逆F类功率放大器，其特征在于，所述可变电容电路呈现的电容值与所述功率放大电路的输出功率呈负相关。3.如权利要求1所述的逆F类功率放大器，其特征在于，所述可变电容电路呈现的电容值与所述输出级放大晶体管的寄生电容呈正相关。4.如权利要求1所述的逆F类功率放大器，其特征在于，在所述输出级放大晶体管达到饱和状态时，所述可变电容电路呈现的电容值趋近于零。5.如权利要求1所述的逆F类功率放大器，其特征在于，所述可变电容电路包括多个并联连接的电容支路，每一所述电容支路包括切换开关和第一电容，所述切换开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炉星，罗文，秦华，滕鑫，赖晓蕾，倪建兴，
申请(专利权)人：锐石创芯深圳科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：