CN113809997A - 功率放大器保护电路、方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种功率放大器保护电路、方法、装置及电子设备，属于电子设备控制技术领域。其中，功率放大器保护电路包括射频收发器、功率放大器、耦合器、天线、电源模块及保护模块；功率放大器的输入端与射频收发器电连接；耦合器的三个端子分别与功率放大器的输出端、天线及射频收发器电连接；电源模块，与功率放大器电连接；保护模块，电连接在电源模块与功率放大器之间；保护模块的控制端、电源模块的控制端均与射频收发器电连接；其中，在电源模块由按包络跟踪供电模式向功率放大器供电切换至按平均功率跟踪供电模式向功率放大器供电时，根据耦合器的反馈信号，射频收发器控制保护模块为功率放大器提供保护。

Description

功率放大器保护电路、方法、装置及电子设备

技术领域

本申请属于电子设备控制技术领域，具体涉及一种功率放大器保护电路、方法、装置及电子设备。

背景技术

随着5G时代的到来，通信频率越来越高，对电子设备中提升射频功率的功率放大器(power amplifier，PA)提出了更高的功率要求。

当前，PA的输入功率、输出功率以及工作电源电压有严格限制，超过限制值将有可能导致PA工作在不稳定状态，容易导致PA烧毁。

但是，在包络跟踪技术(Envelop Tracking，ET)供电方案下，外部环境变化如输出功率的提高、天线环境的变化等情况，均容易导致PA工作在不稳定状态，导致PA形成正反馈而产生低频自激信号或功率反射，进而使PA导致PA输出电压超过可承受范围而烧毁。

现有技术对上述问题并没有较好的防范措施。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种功率放大器保护方法，能够解决现有技术在ET供电模式下，无法有效防范因工作环境变化导致功率放大器超负荷工作，造成功率放大器损毁的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种功率放大器保护电路，其中，包括射频收发器、功率放大器、耦合器、天线、电源模块及保护模块；

所述功率放大器的输入端与所述射频收发器电连接；

所述耦合器的三个端子分别与所述功率放大器的输出端、所述天线及所述射频收发器电连接；

所述电源模块与所述功率放大器电连接；

所述保护模块电连接在所述电源模块与所述功率放大器之间；

所述保护模块的控制端、所述电源模块的控制端均与所述射频收发器电连接；

其中，在所述电源模块由按包络跟踪供电模式向所述功率放大器供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向所述功率放大器供电时，根据所述耦合器的反馈信号，所述射频收发器控制所述保护模块为所述功率放大器提供保护。

第二方面，本申请实施例提供了一种功率放大器保护方法，其中，应用于电子设备，所述电子设备包括上述第一方面的功率放大器保护电路；

所述方法包括：

在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；

根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；

在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

第三方面，本申请实施例提供了一种功率放大器保护装置，其中，应用于电子设备，所述电子设备包括上述第一方面的功率放大器保护电路；

所述装置包括：

第一获取模块，用于在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；

确定模块，用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；

第一控制模块，用于在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述第一方面的功率放大器保护电路，该电子设备还包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第二方面所述的方法。

在本申请实施例中，功率放大器保护电路包括射频收发器、功率放大器、耦合器、天线、电源模块及保护模块；功率放大器的输入端与射频收发器电连接；耦合器的三个端子分别与功率放大器的输出端、天线及射频收发器电连接；电源模块，与功率放大器电连接；保护模块，电连接在电源模块与功率放大器之间；保护模块的控制端、电源模块的控制端均与射频收发器电连接；其中，在电源模块由按包络跟踪供电模式向所述功率放大器供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向所述功率放大器供电时，根据耦合器的反馈信号，射频收发器控制保护模块为所述功率放大器提供保护。上述保护电路中，通过在电源模块与功率放大器之间电连接保护电路，且保护模块的控制端、电源模块的控制端均与射频收发器电连接，并在电源模块由按包络跟踪供电模式向功率放大器供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向功率放大器供电时，实时通过耦合器的反馈信号，由射频收发器控制保护模块为功率放大器提供保护，避免功率放大器因超负荷工作而损毁。因而上述方式解决了在ET供电模式下，现有技术无法有效防范因工作环境变化导致功率放大器超负荷工作，造成功率放大器损毁的问题。

附图说明

图1是本申请实施例中的功率放大器保护电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的功率放大器保护方法的步骤流程图；

图3是本申请实施例中自激信号与正常信号的对比示意图；

图4是本申请实施例中电子设备的一种控制逻辑示意图；

图5是本申请实施例中电子设备的另一种控制逻辑示意图；

图6是本申请实施例提供的控制装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的显示控制方法进行详细地说明。

请参阅图1，图1示出了本申请实施例中的功率放大器保护电路的结构示意图。

如图1所示，该功率放大器保护电路10包括射频收发器11、功率放大器12、耦合器13、天线14、电源模块15及保护模块16；

功率放大器12的输入端与射频收发器11电连接，使得功率放大器12可以接收射频收发器11的输出信号；

耦合器13的三个端子分别与功率放大器12的输出端、天线14及射频收发器11电连接，使得功率放大器12可以接收射频收发器11发送的射频信号，并将该射频信号进行放大后进入耦合器13中，然后由该耦合器13进行耦合后分配给天线14进行广播,以及向射频收发器11发送反馈信号；

电源模块15与功率放大器12电连接，用于将电池17的电能输送给功率放大器12；

保护模块16电连接在电源模块15与功率放大器12之间；

保护模块16的控制端、电源模块15的控制端均与射频收发器11电连接，因而保护模块16及电源模块15均可以接收射频收发器11的控制信号并执行相应的控制指令；

其中，在电源模块15由按包络跟踪供电模式向功率放大器12供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电时，根据耦合器13的反馈信号，射频收发器11控制保护模块16为功率放大器12提供保护。

上述电路结构中，电源模块15电连接在电池17与功率放大器12之间，可以按包络跟踪供电模式/或平均功率跟踪供电模式，将电池17的电能提供给功率放大器12；且因为保护模块16的控制端、电源模块15的控制端均与射频收发器11电连接，射频收发器11可以根据通信频率需要，控制电源模块15按包络跟踪供电模式/或平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电。

具体地，耦合器13经反馈信号电路FBRX与射频收发器11电连接，上述电源模块15与射频收发器11上的控制口MIPI_1电连接，使得可以通过控制口MIPI_1控制电源模块15按包络跟踪供电模式或平均功率跟踪供电模式向功率放大器供电。

因为包络跟踪供电模式是控制功率放大器12始终工作在饱和状态，通过调节功率放大器12的供电电压来控制输出功率，其为功率放大器配备的电源电容较小，因而容易在外部因素不稳定条件下产生自激信号，迫使功率放大器12超负荷工作；而平均功率跟踪供电模式是通过算法根据功率放大器12的输出功率调节功率放大器的供电电压，且要求为功率放大器12提供的电源电容较大，而大电容有助于功率放大器12稳定，不易出现自激现象。

因而在控制电源模块15按包络跟踪供电模式向功率放大器12供电时，若射频收发器11通过耦合器13的反馈信号判断功率放大器12出现自激现象等不稳定状态时，可以控制控制电源模块15按平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电，并控制保护模块16向功率放大器12提供较大电源电容，从而满足按平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电的电容需求。因为平均功率跟踪供电模式的供电电压会比包络跟踪供电模式的供电电压更低，可以消除自激，使功率放大器12恢复至稳定工作状态，防止功率放大器12被烧毁，实现对功率放大器12的保护从而实现对功率放大器的保护。

可选地，保护模块16包括电容单元C1，该电容单元C1的一端电连接在电源模块15与功率放大器12之间，电容单元C1的另一端接地，使得电容单元C1具有大电容特性；

上述保护模块16，具体被配置为在电源模块15由按包络跟踪供电模式向功率放大器12供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电时，将电容单元C1由第一电容值切换至第二电容值，第二电容值大于第一电容值，从而满足平均功率跟踪供电模式需要为功率放大器12提供较大电源电容的需求。

可选地，上述保护模块16还包括开关单元M1，电容单元C1的另一端通过开关单元M1接地，开关单元M1被配置为在电源模块15按包络跟踪供电模式向功率放大器12供电断开，使得电容单元C1不接地而成为小电容结构，以满足包络跟踪供电模式的较小电源电容需求；以及在按平均功率跟踪供电模式向功率放大器12供电时闭合，使得电容单元接地而成为大电容结构，以满足包络跟踪供电模式的较大电源电容需求。

可选地，上述开关单元M1为MOS管开关，MOS管开关的栅极与射频收发器11电连接，MOS管开关的第一电极与电容单元C1的另一端电连接，MOS管开关的第二电极接地，使得MOS管开关可以接收射频收发器11的控制信号，进而控制电容单元C1接地或不接地。

具体地，MOS开关M1的栅极与射频收发器上的控制口GPIO_1电连接，使得可以通过控制口GPIO_1对MOS开关M1进行控制。

例如：当GPIO_1为高电平时，控制M1导通，C1接地，即功率放大器的电源电容满足APT供电需求；当GPIO_1为低电平时，控制M1关断，C1断路，即功率放大器的电源电容满足ET供电需求。

请参阅图2，示出了本申请实施例提供的一种功率放大器保护方法的步骤流程图，其中，该方法应用于电子设备，所述电子设备包括上述的功率放大器保护电路，该方法可以包括步骤100～300。

本申请实施例中，该方法应用于电子设备，该电子设备包括上述功率放大器保护电路，该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等移动电子设备，也可以是个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等非移动电子设备。

步骤100、在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率。

上述步骤100中，上述反馈信号为耦合器将功率放大器的信号输出端用耦合的方式引到功率放大器的输入端的情况下所接收到的信号，因为功率放大器的输出端连接耦合器，所以功率放大器输出功率大小受反馈信号的监测和控制，该反馈信号强度也即耦合器的输出功率；上述输入功率为射频收发器输入功率放大器的输入信号Pin的功率。

上述步骤100中，即在功率放大器通过ET供电模式的电压进行功率放大工作的过程中，实时监控耦合器的反馈信号及功率放大器的输入功率。

步骤200、根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态。

上述步骤200中，因为在功率放大器的增益Gain不变的情况下，功率放大器的输出信号Pout随输入信号改变而改变，而输出信号的功率大小，即输出功率大小受反馈信号监测和控制，即：Pout＝Pin+Gain，因而根据上述反馈信号及输入功率，可以确定功率放大器处于何种工作状态，即确定功率放大器是否处于超负荷工作状态或即将进入超负荷工作状态。

步骤300、在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

上述步骤300中，因为包络跟踪供电模式是控制功率放大器始终工作在饱和状态，通过调节功率放大器的供电电压来控制输出功率，其为功率放大器配备的电源电容较小，因而容易在外部因素不稳定条件下产生自激信号，迫使功率放大器超负荷工作；而平均功率跟踪供电模式是通过算法根据功率放大器的输出功率调节功率放大器的供电电压，且要求为功率放大器电源电容较大，而大电容有助于功率放大器稳定，不易出现自激现象。

因而在确定功率放大器处于不稳定工作状态时，通过将由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，可以消除自激，使功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的。在实际应用中，平均功率跟踪供电模式的供电电压会比包络跟踪供电模式的供电电压更低，更低的供电电压有助于保护功率放大器不被烧毁。

另外，因为功率放大器处于不稳定工作状态时，其最直观的表现即是功率放大器的输出功率超出了功率放大器的可承受范围，而功率放大器的输出信号由随输入信号改变而改变，因而通过可以降低功率放大器的输入功率的方式来降低其输出功率，使功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的。

本申请实施例提供的功率放大器保护方法，在功率放大器工作的过程中，在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取耦合器的反馈信号及功率放大器的输入功率；根据上述反馈信号及输入功率，确定功率放大器的工作状态；在确定功率放大器处于不稳定工作状态时，控制功率放大器进入保护模式；其中，该保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，和/或降低功率放大器的输入功率。上述方式中，实时通过耦合器的反馈信号及功率放大器的输入功率判定功率放大器是否处于不稳定工作状态，并在确定功率放大器处于不稳定工作状态时，按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，和/或降低功率放大器的输入功率，从而使功率放大器摆脱不稳定工作状态，避免功率放大器因超负荷工作而损毁。因而上述方式解决了在ET供电模式下，现有技术无法有效防范因工作环境变化导致功率放大器超负荷工作，造成功率放大器损毁的问题。

本申请实施例中，功率放大器的输出端连接耦合器，且耦合器的耦合系数(Coupling factor，Cf)为固定参数，反馈信号强度＝Pin+Gain–Cf，可以看出在Gain和Cf不变的情况下，反馈信号强度因Pin的改变而改变。在实际应用中，上述反馈信号为FBRX信号，因而耦合器输出信号为FBRX信号。

可选地，在一种实施方式中，本发明实施例所提供的功率放大器保护方法，上述步骤200包括步骤201，上述步骤300包括步骤301。

步骤201、根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态。

上述步骤201，即通过判定功率放大器是否处于自激状态来确定功率放大器的工作状态；具体地，在确定功率放大器处于自激状态的情况下，确定功率放大器处于不稳定工作状态。

其中，自激状态可通过检测功率放大器的自激信号来判定，在检测到自激信号时，即判定功率放大器处于自激状态；请参阅图3，示出了本申请实施例中功率放大器的输出功率表现为自激信号与正常信号的对比示意图。如图3所示，在功率放大器出现自激现象时，由于形成正反馈，其输出功率会逐渐放大，从而形成自激信号Pout。

步骤301、在所述功率放大器处于自激状态时，按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

上述步骤301，在功率放大器出现自激信号时，通过将由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，消除自激因素，使功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的。

可选地，在一种实施方式中，本发明实施例所提供的功率放大器保护方法，上述步骤200包括步骤202，上述步骤300包括步骤302。

步骤202、根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的峰值输出功率是否超出预设输出功率范围。

上述步骤202，即通过判定功率放大器的峰值输出功率是否超出预设输出功率范围来确定功率放大器的工作状态；具体地，在确定功率放大器的峰值输出功率超出预设输出功率范围的情况下，确定功率放大器处于不稳定工作状态。

其中，预设输出功率范围为功率放大器可承受的输出功率范围。

步骤302、在所述功率放大器的峰值输出功率超出预设输出功率范围时，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

上述步骤302中，因为功率放大器的输出信号由随输入信号改变而改变，且考虑到在相同功率的情况下，不同调制方式信号的峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)也不一定同，如同样23dBm的功率，5G n1频段CP-OFDM调制方式就比LTE B1频段SC-FDMA调制方式信号的峰均比高3dB左右，也即相同功率下，峰均比越高，其峰值功率越高，因而可以通过监测功率放大器的峰值输出功率更准确地判定功率放大器是否超负荷工作，并在功率放大器的峰值输出功率超出了功率放大器的预设输出功率范围时，通过降低功率放大器的输入功率的方式来降低其输出功率，即可快速使功率放大器的输出功率相应降低，从而使得功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的。

可选地，上述步骤302中，在所述功率放大器的峰值输出功率超出预设输出功率范围时，确定功率放大器的峰值输出功率与预设输出功率范围上限值之间的第二差值，然后根据该第二差值降低功率放大器的输入功率；也即功率放大器的峰值输出功率与预设输出功率范围多少，就控制输入功率降低多少，从而使得功率放大器恢复至稳定工作状态。

上述步骤302中，考虑到功率放大器的输出功率超出功率放大器的可承受范围的情况下，很可能会出现自激现象，因而可以将由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，消除自激因素，同样可以使功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的状态。

上述步骤302中，在功率放大器的输出功率超出功率放大器的可承受范围的情况下，通过将由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，同时降低功率放大器的输入功率，可以更显著地降低功率放大器的输出功率，从而快速控制功率放大器脱离不稳定工作状态。

可选地，在一种具体实施方式中，上述步骤300还包括步骤303：

在所述功率放大器处于所述自激状态，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，且降低所述功率放大器的输入功率。

该步骤303中，即在功率放大器出现自激现象时，通过将由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，消除自激因素，同时，降低功率放大器的输入功率，可以更快速地控制功率放大器摆脱自激状态，从而快速控制功率放大器脱离不稳定工作状态使功率放大器恢复至稳定工作状态，达到保护功率放大器的目的。

上述实施方式中，针对由自激及输出功率超出预设输出功率范围导致的不稳定工作状态，通过控制由按包络跟踪供电模式为功率放大器供电切换为按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，和/或降低功率放大器的输入功率，可可以降低功率放大器的工作负荷，从而缓解功率放大器工作的不稳定程度，达到保护功率放大器的目的。

可选地，在一种具体实施方式中，上述步骤201中，根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态的步骤，包括步骤2011～步骤2014。

步骤2011、根据所述反馈信号，确定所述耦合器的实际反馈功率。

上述步骤2011，通过实测的反馈信号强度，计算确定出耦合器的输出信号的功率，也即上述实际反馈功率。

步骤2012、根据所述输入功率，计算所述耦合器的理论反馈功率。

上述步骤2012中，因为耦合器的反馈信号强度＝Pin+Gain–Cf，增益系数Gain及耦合系数Cf均为固定参数，因而反馈信号理论上随Pin呈特定关系变化，所以通过上述功率放大器的输入功率，结合上述增益系数Gain及耦合系数Cf，即可以计算出耦合器反馈信号的理论功率，也即上述耦合器的理论反馈功率。

步骤2013、在所述实际反馈功率与所述理论反馈功率之间的第一差值大于或等于预设功率阈值的情况下，确定所述功率放大器处于自激状态。

上述步骤2013中，上述预设功率阈值为判定功率放大器是否出现自激的耦合器反馈信号强度偏差阈值，在耦合器反馈信号的实际反馈功率与理论反馈功率之间的第一差值大于或等于预设功率阈值的情况下，说明反馈信号强度偏离理论值较大，因而判定功率放大器处于自激状态。

步骤2014、在所述第一差值小于所述预设功率阈值的情况下，确定所述放大器未处于自激状态。

上述步骤2014中，在耦合器反馈信号的实际反馈功率与理论反馈功率之间的第一差值小于预设功率阈值的情况下，说明反馈信号强度偏离理论值较小，因而判定功率放大器未处于自激状态。

设PA输入信号Pin功率为1dBm，PA增益Gain＝25dBm，耦合系数Cf＝23dBm；则理论反馈功率，例如FBRX＝Pin+Gain-Cf＝1+25-23＝3dBm

设预设功率阈值X＝2dBm，则FBRX_实测值也即实际反馈功率，则：

1)FBRX_实测值≥FBRX_预期值+X＝3+2＝5dBm时，判断为自激，关闭ET供电模式，切换为APT供电模式；

2)FBRX_实测值＜FBRX_预期值+X＝3+2＝5dBm时，判断未自激，保持ET供电模式

上述实施方式中，利用耦合器的反馈信号来检查功率放大器的输出功率，判断是否自激现象，进而在出现自激现象时，控制功率放大器进入保护模式，实现对功率放大器的保护。

可选地，在一种实施方式中，本申请实施例所提供的功率放大器保护方法，在上述步骤300之后，还包括步骤400～步骤500。

步骤400、获取所述功率放大器的实际工作频段。

上述步骤400中，因为针对不同的通信基站，功率放大器实际进行工作时的频段有所不同，而功率放大器在不同的工作频段下工作时，造成功率放大器进入自激等不稳定工作状态的因素很可能发生变更，使得功率放大器不易再进入不稳定工作状态，因而需要实时获取功率放大器实际的工作频段，具体可以由电子设备通过检测天线实际的工作频段，确定功率放大器实际的工作频段。

步骤500、在所述实际工作频段发生变更的情况下，按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

上述步骤500中，因为功率放大器在不同的工作频段下工作时，其输出信号的功率也不同，功率放大器相应的工作状态也不同，因而在实际功率频段发送变更，如频段小区切换时，造成功率放大器进入不稳定工作状态的因素很可能已经发生变更，因而可以先退出保护模式，即继续按包络跟踪供电模式为功率放大器供电，且不再在功率放大器的峰值输出功率超出预设输出功率范围时，按降低功率放大器的输入功率，以在保护功率放大器的前提下，尽量节省电能。

可选地，在一种具体实施方式中，上述按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，包括步骤304；上述按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电，包括步骤501。

本具体实施方式中，因为上述电池经上述电源模块向上述功率放大器供电，而上述电源模块具有两种供电模式，分别为平均功率跟踪供电模式及包络跟踪供电模式，因而可以通过控制上述电源模块执行按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，或者按包络跟踪供电模式向功率放大器供电。

步骤304、控制所述电源模块通过平均功率跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元导通，以使所述电容单元接地。

上述步骤301中，因为平均功率跟踪供电模式要求功率放大器的电源旁路电容较大，而包络跟踪供电模式要求功率放大器的电源旁路电容较小，因此，针对平均功率跟踪供电模式，功率放大器的电源旁路电容不同，上述电容单元的一端电连接在上述电源模块与上述功率放大器之间，上述电容单元的另一端通过开关单元接地，在需要执行按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电时，控制上述电源模块通过平均功率跟踪技术向功率放大器提供电压，并控制上述开关导通，使得上述电容单元接地，从而将上述电容单元变成大电容，满足功率放大器在平均功率跟踪供电模式下的电源旁路电容要求，进而可以实现按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电。上述在接地的情况下，上述电容单元的电容值满足平均功率跟踪供电模式的电容需求，例如为1uF。

步骤501、控制所述电源模块通过包络跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元断开，以使所述电容单元断路。

上述步骤501中，因为上述电容单元的一端电连接在上述电源模块与上述功率放大器之间，上述电容单元的另一端通过开关接地，在需要执行按包络跟踪供电模式为功率放大器供电时，控制上述电源模块通过包络跟踪技术向功率放大器提供电压，并控制上述开关断开，使得上述电容单元断路，从而将上述电容单元变成小电容，满足功率放大器在包络跟踪供电模式下的电源旁路电容要求，进而可以实现按包络跟踪供电模式为功率放大器供电。

可选地，上述开关为MOS管开关，该MOS管开关的栅极与射频收发器电连接，该MOS管开关的第一电极与电容单元的另一端电连接，该MOS管开关的第二电极接地。

可选地，在需要控制MOS管开关导通时，向MOS管开关发送第一电平信号，控制MOS管开关导通，使得电容单元接地；在需要控制MOS管开关断开时，向MOS管开关发送第二电平信号，控制MOS管开关断开，使得电容单元断路。其中，上述第一电平信号可以为高电平信号，上述第二电平信号可以为低电平信号。

在上述实施方式中，通过控制开关控制电容单元接地或断路的方式，控制电容单元在满足平均功率跟踪供电模式的较大电容与包络跟踪供电模式的较小电容之间切换，从而便捷实现按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，或者按包络跟踪供电模式为功率放大器供电。

请参阅图4，示出了本申请实施例中电子设备的一种控制逻辑示意图。

如图4所示，在步骤401中，在功率放大器开始工作时，先控制MOS管断开，并控制电源提供包络跟踪技术供电电压，实现按包络跟踪供电模式向功率放大器供电；

在步骤402中，通过对比耦合器的实际反馈功率与耦合器的理论反馈功率的大小判定功率放大器是否处于自激状态，并在确定功率放大器处于自激状态时，进入步骤403中；

在步骤403中，控制MOS管导通，并控制电源提供平均功率跟踪技术供电电压，实现按平均功率跟踪供电模式向功率放大器供电；

在步骤404中，检测功率放大器的工作频段是否发生变更，并在功率放大器的工作频段发生变更时，重新进入步骤401中，否则保持步骤403的状态。

请参阅图5，示出了本申请实施例中电子设备的另一种控制逻辑示意图。

如图5所示，在步骤501中，在功率放大器开始工作时，先控制MOS管断开，并控制电源提供包络跟踪技术供电电压，实现按包络跟踪供电模式向功率放大器供电；

在步骤502中，通过PBRX电路检测功率放大器的输出峰值功率；

在步骤503中，将功率放大器的输出峰值功率与预设输出功率范围进行比对，判断功率放大器的输出峰值功率是否超出预设输出功率范围，是则进入步骤504中，否则持续检测功率放大器的输出峰值功率；

在步骤504中，通过降低所述功率放大器的输入功率，使得功率放大器的输出峰值功率满足规定要求；

在步骤505中，控制MOS管导通，并控制电源提供平均功率跟踪技术供电电压，实现按平均功率跟踪供电模式向功率放大器供电；

在步骤506中，检测功率放大器的工作频段是否发生变更，并在功率放大器的工作频段发生变更时，重新进入步骤501中，否则保持步骤502的状态。

需要说明的是，本申请实施例提供的功率放大器保护方法，执行主体可以为电子设备，或者该电子设备中的用于执行加载功率放大器保护方法的功率放大器保护模块。本申请实施例中以电子设备执行加载控制方法为例，说明本申请实施例提供的功率放大器保护方法。

请参阅图6，示出了本申请实施例提供的一种功率放大器保护装置的结构示意图，如图6所示，本申请实施例所提供的功率放大器保护装置60，应用于电子设备，所述电子设备包括射频收发器、功率放大器、耦合器及天线，所述射频收发器、功率放大器、耦合器及天线依次电连接，所述装置包括：

第一获取模块61，用于在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；

确定模块62，用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；

第一控制模块63，用于在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

可选地，所述的装置中，所述确定模块62包括：

第一确定单元，用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态；

所述第一控制模块63包括：

第一控制单元，用于在所述功率放大器处于自激状态时，按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

可选地，所述的装置中，所述确定模块62包括：

第二确定单元，用于根据所述反馈信号，确定所述功率放大器的峰值输出功率是否超出预设输出功率范围；

第二控制单元，用于在所述功率放大器的峰值输出功率超出所述预设输出功率范围时，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

可选地，所述的装置中，所述第一控制模块63包括还包括：

第三控制单元，用于在所述功率放大器处于所述自激状态，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，且降低所述功率放大器的输入功率。

可选地，所述的装置中，所述第一确定单元包括：

第一确定子单元，用于根据所述反馈信号，确定所述耦合器的实际反馈功率；

计算子单元，用于根据所述输入功率，计算所述耦合器的理论反馈功率；

第二确定子单元，用于在所述实际反馈功率与所述理论反馈功率之间的第一差值大于或等于预设功率阈值的情况下，确定所述功率放大器处于自激状态；

第三确定子单元，用于在所述第一差值小于所述预设功率阈值的情况下，确定所述放大器未处于自激状态。

可选地，所述装置还包括：

第二获取模块，用于在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式之后，获取所述功率放大器的实际工作频段；

第二控制模块，用于在所述实际工作频段发生变更的情况下，按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

可选地，所述的装置中，所述电子设备还包括电池、电源模块及电容单元，所述电池经所述电源模块向所述功率放大器供电，所述电容单元的一端电连接在所述电源模块与所述功率放大器之间，所述电容单元的另一端通过开关接地；

所述第一控制模块63，具体用于控制所述电源模块通过平均功率跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元导通，以使所述电容单元接地；

所述第二控制模块，具体用于控制所述电源模块通过包络跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元断开，以使所述电容单元断路。

本申请实施例中的功率放大器保护装置60可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的功率放大器保护装置60可以为具有操作***的装置。该操作***可以为安卓(Android)操作***，可以为ios操作***，还可以为其他可能的操作***，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的功率放大器保护装置60能够实现上述功率放大器保护方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例中，通过实时通过耦合器的反馈信号及功率放大器的输入功率判定功率放大器是否处于不稳定工作状态，并在确定功率放大器处于不稳定工作状态时，按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，和/或降低功率放大器的输入功率，从而使功率放大器摆脱不稳定工作状态，避免功率放大器因超负荷工作而损毁。因而上述方式解决了在ET供电模式下，现有技术无法有效防范因工作环境变化导致功率放大器超负荷工作，造成功率放大器损毁的问题。

可选地，本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述功率放大器保护电路，还包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述功率放大器保护方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要注意的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

图7为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备700包括但不限于：射频单元7001、网络模块7002、音频输出单元7003、输入单元7004、传感器7005、显示单元7006、用户输入单元7007、接口单元7008、存储器7009、以及处理器7010等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备70还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理***与处理器7010逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

其中，射频单元7001，在本申请实施例中包括射频收发器、功率放大器、耦合器；网络模块7002，在本申请实施例中包括天线；

处理器7010，用于在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

本申请实施例提供的电子设备，通过实时通过耦合器的反馈信号及功率放大器的输入功率判定功率放大器是否处于不稳定工作状态，并在确定功率放大器处于不稳定工作状态时，按平均功率跟踪供电模式为功率放大器供电，和/或降低功率放大器的输入功率，从而使功率放大器摆脱不稳定工作状态，避免功率放大器因超负荷工作而损毁。因而上述方式解决了在ET供电模式下，现有技术无法有效防范因工作环境变化导致功率放大器超负荷工作，造成功率放大器损毁的问题。

可选地，所述处理器7010，具体用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态；在所述功率放大器处于自激状态时，按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

可选地，所述处理器7010，具体用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的峰值输出功率是否超出预设输出功率范围；在所述功率放大器的峰值输出功率超出所述预设输出功率范围时，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

可选地，处理器7010，还用于在所述功率放大器处于所述自激状态，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，且降低所述功率放大器的输入功率。

可选地，处理器7010，具体用于根据所述反馈信号，确定所述耦合器的实际反馈功率；根据所述输入功率，计算所述耦合器的理论反馈功率；在所述实际反馈功率与所述理论反馈功率之间的第一差值大于或等于预设功率阈值的情况下，确定所述功率放大器处于自激状态；在所述第一差值小于所述预设功率阈值的情况下，确定所述放大器未处于自激状态。

可选地，处理器7010，还用于在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式之后，获取所述功率放大器的实际工作频段；在所述实际工作频段发生变更的情况下，按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

可选地，所述电子设备还包括电池、电源模块及电容单元，所述电池经所述电源模块向所述功率放大器供电，所述电容单元的一端电连接在所述电源模块与所述功率放大器之间，所述电容单元的另一端通过开关接地；

处理器7010，具体用于控制所述电源模块通过平均功率跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元导通，以使所述电容单元接地；以及用于控制所述电源模块通过包络跟踪技术向所述功率放大器提供电压，并控制所述开关单元断开，以使所述电容单元断路

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述功率放大器保护方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述功率放大器保护方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为***级芯片、***芯片、芯片***或片上***芯片等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种功率放大器保护电路，其特征在于，包括射频收发器、功率放大器、耦合器、天线、电源模块及保护模块；

所述功率放大器的输入端与所述射频收发器电连接；

所述耦合器的三个端子分别与所述功率放大器的输出端、所述天线及所述射频收发器电连接；

所述电源模块与所述功率放大器电连接；

所述保护模块电连接在所述电源模块与所述功率放大器之间；

所述保护模块的控制端、所述电源模块的控制端均与所述射频收发器电连接；

其中，在所述电源模块由按包络跟踪供电模式向所述功率放大器供电切换至按平均功率跟踪供电模式向所述功率放大器供电时，根据所述耦合器的反馈信号，所述射频收发器控制所述保护模块为所述功率放大器提供保护。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护模块包括电容单元，所述电容单元的一端电连接在所述电源模块与所述功率放大器之间，所述电容单元的另一端接地；

所述保护模块，具体被配置为在所述电源模块由按包络跟踪供电模式向所述功率放大器供电，切换至按平均功率跟踪供电模式向所述功率放大器供电时，将所述电容单元由第一电容值切换至第二电容值，所述第二电容值大于所述第一电容值。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述保护模块还包括开关单元，所述电容单元的另一端通过所述开关单元接地，所述开关单元被配置为在所述电源模块按包络跟踪供电模式向所述功率放大器供电断开，且在按平均功率跟踪供电模式向所述功率放大器供电时闭合。

4.一种功率放大器保护方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括如权利要求1～3任一所述的功率放大器保护电路，所述方法包括：

在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；

根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；

在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述反馈信号，确定所述功率放大器的工作状态，包括：

根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态；

在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式，包括：

在所述功率放大器处于自激状态时，按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述反馈信号，确定所述功率放大器的工作状态，包括：

根据所述反馈信号，确定所述功率放大器的峰值输出功率是否超出预设输出功率范围；

在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式，包括：

在所述功率放大器的峰值输出功率超出所述预设输出功率范围时，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式，还包括：

在所述功率放大器处于所述自激状态，按所述平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，且降低所述功率放大器的输入功率。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器是否处于自激状态，包括：

根据所述反馈信号，确定所述耦合器的实际反馈功率；

根据所述输入功率，计算所述耦合器的理论反馈功率；

在所述实际反馈功率与所述理论反馈功率之间的第一差值大于或等于预设功率阈值的情况下，确定所述功率放大器处于自激状态；

在所述第一差值小于所述预设功率阈值的情况下，确定所述放大器未处于自激状态。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式之后，所述方法还包括：

获取所述功率放大器的实际工作频段；

在所述实际工作频段发生变更的情况下，按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电。

10.一种功率放大器保护装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括如权利要求1～3任一所述的功率放大器保护电路；

所述装置包括：

第一获取模块，用于在按包络跟踪供电模式为所述功率放大器供电的情况下，获取所述耦合器的反馈信号及所述功率放大器的输入功率；

确定模块，用于根据所述反馈信号及所述输入功率，确定所述功率放大器的工作状态；

第一控制模块，用于在确定所述功率放大器处于不稳定工作状态时，控制所述功率放大器进入保护模式；

其中，所述保护模式包括按平均功率跟踪供电模式为所述功率放大器供电，和/或降低所述功率放大器的输入功率。

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