一种具备线性化补偿结构的功率放大器制造技术

本发明专利技术涉及射频前端通信技术领域，具体地说，涉及一种具备线性化补偿结构的功率放大器；通过增加功率检测单元和线性化补偿单元，功率检测单元根据功率放大器的输出功率变化为线性化补偿单元提供连续可调的电压控制信号，线性化补偿单元根据电压控制信号，在功率放大器末级放大器的输入端提供相应的幅度补偿信号和相位补偿信号，与线性功率放大器本身输出的幅度失真及相位失真特性相结合，改善功率放大器的线性度指标，在同样输出功率下，实现更加优异的线性度特性，且获得更高的系统效率和更低的功率损耗。率和更低的功率损耗。率和更低的功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种具备线性化补偿结构的功率放大器


[0001]本专利技术涉及射频前端通信
，具体地说，涉及一种具备线性化补偿结构的功率放大器。

技术介绍

[0002]第五代移动通信5G技术需要实现超高的传输速度，而拓宽频谱带宽和提高频谱利用率是增加无线传输速度的两种办法。
[0003]5G技术采用复杂高效的数字调制技术和多载波传输技术来提高频谱利用率。但应用这类技术的无线通信系统不仅要求系统具有高的线性特性，以保障通讯系统的正常工作；还会产生很高的峰均比，而高的峰均比会使功率放大器快速进入饱和区间。当功率放大器工作在高频率区间时，输出功率和功率附加效率都会随输入功率的降低而急剧的降低；所以为了保障整个无线通信系统的效率和功率，要求末级功率放大器工作在非线性区，此时功率放大器具有强烈的非线性特性。
[0004]功率放大器是整个无线通信系统中非线性最强的器件，所以功率放大器的线性化水平直接决定了整个通信系统的线性度。现有的功率放大器在提升平均效率的同时会引入额外的非线性，导致系统效率低、功率损耗高。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述提升平均效率的同时会引入额外的非线性、系统效率低、功率损耗高的问题，提出一种具备线性化补偿结构的功率放大器，通过在一级放大单元与二级放大单元之间设置线性化补偿单元，生成补偿信号，并根据放大后的第一信号和补偿信号生成第二信号；通过在二级放大单元的输出端设置功率检测单元，根据放大后的第二信号的信号功率，生成电压控制信号，调节补偿信号的大小，与线性功率放大器本身输出的幅度失真及相位失真特性相结合，改善功率放大器的线性度指标，在同样输出功率下，实现更加优异的线性度特性，获得更高的系统效率和更低的功率损耗。
[0006]本专利技术具体实现内容如下：一种具备线性化补偿结构的功率放大器，包括一级放大单元、线性化补偿单元、二级放大单元、功率检测单元；所述一级放大单元的输入端输入第一信号，所述一级放大单元的输出端与所述线性化补偿单元的输入端连接；所述线性化补偿单元的输出端与所述二级放大单元的输入端连接；所述二级放大单元的输出端与所述功率检测单元的输入端连接；所述功率检测单元的输出端与所述线性化补偿单元的受控端连接；其中；所述一级放大单元，用于对所述第一信号放大；所述线性化补偿单元，用于生成补偿信号；根据放大后的所述第一信号和所述补偿信号生成第二信号；所述二级放大单元，用于对所述第二信号放大；所述功率检测单元，用于根据放大后的所述第二信号的信号功率，生成电压控制
信号；所述电压控制信号，用于调节所述补偿信号的大小。
[0007]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述功率检测单元包括依次连接的整流单元、信号处理单元、放大控制单元；所述整流单元的输出端与所述信号处理单元的输入端连接；所述信号处理单元的输出端与所述放大控制单元的输入端连接；所述放大控制单元的输出端与所述线性化补偿单元的受控端连接；其中；所述整形单元，用于对放大后的所述第二信号半波整流；所述信号处理单元，用于根据整流后的所述第二信号生成电压控制信号；所述放大控制单元，用于对电压控制信号放大。
[0008]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述功率检测单元还包括偏置单元、射频隔离单元；所述偏置单元的输入端与电源连接，输出端与所述射频隔离单元的输入端连接；所述射频隔离单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；其中；所述偏置单元，用于对所述射频隔离单元、所述整流单元提供偏置电压；所述射频隔离单元，用于将放大后的所述第二信号隔离在所述偏置单元之外。
[0009]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述功率检测单元还包括采集控制单元、滤波单元；所述采集控制单元的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端搭接在射频隔离单元的输出端与整流单元的输入端之间；所述滤波单元的输入端搭接在整流单元的输出端与信号处理单元的输入端之间，输出端与地端连接；其中；所述采集控制单元，用于采集并调节放大后的所述第二信号；所述滤波单元，用于滤除整流后的所述第二信号中的干扰信号。
[0010]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述整流单元包括二极管D
4c
；所述信号处理单元包括电阻R
4c
；所述放大控制单元包括HBT晶体管Q
1c
、电阻R
5c
、电阻R
6c
；所述二极管D
4c
的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端与电阻R
4c
的输入端连接；所述电阻R
4c
的输出端HBT晶体管Q
1c
的基极连接；所述HBT晶体管Q
1c
的发射极与接地的电阻R
6c
连接，集电极与连接电源的电阻R
5c
、线性化补偿单元的受控端连接。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述射频隔离单元包括正向射频隔离单元、低通滤波单元；所述正向射频隔离单元包括二极管D
3c
；所述低通滤波单元包括电阻R
2c
、电容C
1c
；所述偏置单元包括电阻R
1c
、二极管D
1c
、二极管D
2c
；所述电阻R
1c
的输入端与电源连接，输出端与所述二极管D
1c
的输入端连接；所述二极管D
1c
的输出端与接地的所述二极管D
2c
连接；所述电阻R
2c
的输入端搭接在所述电阻R
1c
的输出端与所述二极管D
1c
的输入端之间，输出端与所述二极管D
3c
的输入端连接；所述电容C
1c
的输入端搭接在所述电阻R
2c
的输出端与所述二极管D
3c
的输入端之间，输出端与地端连接；所述二极管D
3c
的输出端与所述采集控制单元的输出端、所述二极管D
4c
的输入端连接。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述采集控制单元包括电容C
2c
；所述滤波单元包括电容C
3c
、电阻R
3c
；
所述电容C
2c
的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端搭接在所述二极管D
3c
的输出端与所述二极管D
4c
的输入端之间；所述电容C
3c
的输入端与所述二极管D
4c
的输出端、所述电阻R
3c
的输入端、所述电阻R
4c
的输入端连接，输出端与地端连接；所述电阻R
3c
的输入端与所述二极管D
4c
的输出端、所述电容C
3c
的输入端、所述电阻R
4c
的输入端连接，输出端与地端连接。
[0013]为了更好地实现本专利技术，进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，包括一级放大单元、线性化补偿单元、二级放大单元、功率检测单元；所述一级放大单元的输入端输入第一信号，所述一级放大单元的输出端与所述线性化补偿单元的输入端连接；所述线性化补偿单元的输出端与所述二级放大单元的输入端连接；所述二级放大单元的输出端与所述功率检测单元的输入端连接；所述功率检测单元的输出端与所述线性化补偿单元的受控端连接；其中；所述一级放大单元，用于对所述第一信号放大；所述线性化补偿单元，用于生成补偿信号；根据放大后的所述第一信号和所述补偿信号生成第二信号；所述二级放大单元，用于对所述第二信号放大；所述功率检测单元，用于根据放大后的所述第二信号的信号功率，生成电压控制信号；所述电压控制信号，用于调节所述补偿信号的大小。2.如权利要求1所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述功率检测单元包括整流单元、信号处理单元、放大控制单元；所述整流单元的输出端与所述信号处理单元的输入端连接；所述信号处理单元的输出端与所述放大控制单元的输入端连接；所述放大控制单元的输出端与所述线性化补偿单元的受控端连接；其中；所述整流单元，用于对放大后的所述第二信号半波整流；所述信号处理单元，用于根据整流后的所述第二信号生成电压控制信号；所述放大控制单元，用于对电压控制信号放大。3.如权利要求2所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述功率检测单元还包括偏置单元、射频隔离单元；所述偏置单元的输入端与电源连接，输出端与所述射频隔离单元的输入端连接；所述射频隔离单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；其中；所述偏置单元，用于对所述射频隔离单元、所述整流单元提供偏置电压；所述射频隔离单元，用于将放大后的所述第二信号隔离在所述偏置单元之外。4.如权利要求3所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述功率检测单元还包括采集控制单元、滤波单元；所述采集控制单元的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端搭接在射频隔离单元的输出端与整流单元的输入端之间；所述滤波单元的输入端搭接在整流单元的输出端与信号处理单元的输入端之间，输出端与地端连接；其中；所述采集控制单元，用于采集并调节放大后的所述第二信号；所述滤波单元，用于滤除整流后的所述第二信号中的干扰信号。5.如权利要求4所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述整流单元包括二极管D
4c
；所述信号处理单元包括电阻R
4c
；所述放大控制单元包括HBT晶体管Q
1c
、电阻R
5c
、电阻R
6c
；所述二极管D
4c
的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端与电阻R
4c
的输入端连接；所述电阻R
4c
的输出端HBT晶体管Q
1c
的基极连接；所述HBT晶体管Q
1c
的发射极与接地的电阻R
6c
连接，集电极与连接电源的电阻R
5c
、线性化补偿单元的受控端连接。6.如权利要求5所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述射频
隔离单元包括正向射频隔离单元、低通滤波单元；所述正向射频隔离单元包括二极管D
3c
；所述低通滤波单元包括电阻R
2c
、电容C
1c
；所述偏置单元包括电阻R
1c
、二极管D
1c
、二极管D
2c
；所述电阻R
1c
的输入端与电源连接，输出端与所述二极管D
1c
的输入端连接；所述二极管D
1c
的输出端与接地的所述二极管D
2c
连接；所述电阻R
2c
的输入端搭接在所述电阻R
1c
的输出端与所述二极管D
1c
的输入端之间，输出端与所述二极管D
3c
的输入端连接；所述电容C
1c
的输入端搭接在所述电阻R
2c
的输出端与所述二极管D
3c
的输入端之间，输出端与地端连接；所述二极管D
3c
的输出端与所述采集控制单元的输出端、所述二极管D
4c
的输入端连接。7.如权利要求6所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述采集控制单元包括电容C
2c
；所述滤波单元包括电容C
3c
、电阻R
3c
；所述电容C
2c
的输入端输入放大后的所述第二信号，输出端搭接在所述二极管D
3c
的输出端与所述二极管D
4c
的输入端之间；所述电容C
3c
的输入端与所述二极管D
4c
的输出端、所述电阻R
3c
的输入端、所述电阻R
4c
的输入端连接，输出端与地端连接；所述电阻R
3c
的输入端与所述二极管D
4c
的输出端、所述电容C
3c
的输入端、所述电阻R
4c
的输入端连接，输出端与地端连接。8.如权利要求2所述的一种具备线性化补偿结构的功率放大器，其特征在于，所述线性化补偿单元包括偏置网络单元、补偿单元；所述偏置网络单元的输入端与所述功率检测单元的输出端连接，输出端与所述补偿单元的输入端连接；所述补偿单元的输入端与一级放大单元的输出端连接，输出端与所述二级放大单元的输入端连接；其中；所述偏置网络单元，用于对所述线性化补偿单元提供偏置电压；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚静石，龚海波，黄登祥，
申请(专利权)人：成都明夷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：