CN213990604U - 放大器偏置电路和射频功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种放大器偏置电路和射频功率放大器，该放大器偏置电路被配置为给射频功率放大器提供偏置电流，射频功率放大器包括前级功率放大电路和后级功率放大电路，放大器偏置电路包括：第一偏置电路，与前级功率放大电路的输入端相连，用于提供第一偏置电流；第二偏置电路，与前级功率放大电路的输入端相连，用于提供第二偏置电流；反馈电路，一端与后级功率放大电路的输出端相连，另一端与第二偏置电路和前级功率放大电路之间的连接节点相连，反馈电路输出的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路的输入端。该放大器偏置电路改善了射频功率放大器的线性度和增大了射频功率放大器的增益。

Description

放大器偏置电路和射频功率放大器

技术领域

本实用新型涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种放大器偏置电路和射频功率放大器。

背景技术

射频功率放大器是移动通信***的重要组成部分，作为发射通道最后的放大单元，其作用是将小功率的射频信号进行放大后送往天线发射。随着无线通信技术的发展，各种用于射频功率放大器的线性化技术被进一步研究和应用。射频功率放大器的设计指标通常包括输出功率(Pout)、效率(PAE)、增益(gain)、带宽以及线性度(linearity)等。对于采用线性调制技术的移动通信***来说，对射频功率放大器的线性度和稳定性提出了更高的要求，射频功率放大器的任何非线性和不稳定性都容易产生不希望的频率分量，这会严重影响移动通信***的性能。放大器偏置电路作为射频功率放大器进行放大的重要部分，它可确定射频功率放大器的电压和/或电流工作点。目前，现有技术中射频功率放大器的增益和线性度不是太理想，因此，如何进一步优化射频功率放大器的放大器偏置电路来提升增益和线性功率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种放大器偏置电路和射频功率放大器，以解决现有射频功率放大器的增益和线性功率不佳的问题。

本实用新型提供一种放大器偏置电路，被配置为给射频功率放大器提供偏置电流，所述射频功率放大器包括前级功率放大电路和与所述前级功率放大电路的输出端相连的后级功率放大电路，所述放大器偏置电路包括第一偏置电路、第二偏置电路和反馈电路；

所述第一偏置电路，与所述前级功率放大电路的输入端相连，用于给所述前级功率放大电路提供第一偏置电流；

所述第二偏置电路，与所述前级功率放大电路的输入端相连，用于给所述前级功率放大电路提供第二偏置电流；

所述反馈电路，一端与所述后级功率放大电路的输出端相连，另一端与所述第二偏置电路和所述前级功率放大电路之间的连接节点相连，所述反馈电路输出的反馈信号和所述第二偏置电流一起耦合至所述前级功率放大电路的输入端。

优选地，所述反馈电路包括串联的反馈电阻和反馈电容；所述反馈电容与所述后级功率放大电路的输出端相连；所述反馈电阻与所述第二偏置电路和所述前级功率放大电路之间的连接节点相连。

优选地，所述第一偏置电路包括第一供电电源和第一偏置晶体管；所述第一供电电源与接地端相连；所述第一偏置晶体管的第一端与所述第一供电电源相连，所述第一偏置晶体管的第二端与供电端相连，所述第一偏置晶体管的第三端与所述前级功率放大电路的输入端相连；

所述第二偏置电路包括第二供电电源和第二偏置晶体管，所述第二供电电源与接地端相连；所述第二偏置晶体管的第一端与所述第二供电电源相连，所述第二偏置晶体管的第二端与供电端相连，所述第二偏置晶体管的第三端与所述前级功率放大电路的输入端相连。

优选地，所述第一偏置电路还包括设置在所述第一供电电源和所述接地端之间的第一分压单元，所述第一供电电源和所述第一分压单元之间的连接节点与所述第一偏置晶体管的第一端相连；

所述第二偏置电路还包括设置在所述第二供电电源和所述接地端之间的第二分压单元，所述第二供电电源和所述第二分压单元之间的连接节点与所述第二偏置晶体管的第一端相连。

优选地，所述第一分压单元包括串联的第一分压二极管和第二分压二极管，所述第一分压二极管的阳极与所述第一供电电源相连，所述第二分压二极管的阴极与接地端相连；

所述第二分压单元包括串联的第三分压二极管和第四分压二极管，所述第三分压二极管的阳极与所述第二供电电源相连，所述第四分压二极管的阴极与接地端相连。

优选地，所述第二偏置电路还包括偏置单元，所述偏置单元一端与所述第二偏置晶体管的第三端和所述反馈电路之间的连接节点相连，另一端与所述前级功率放大电路的第一端相连。

优选地，所述偏置单元为偏置电阻，所述偏置电阻的阻值被配置为小于所述反馈电阻的阻值。

本实用新型还提供一种射频功率放大器，包括前级功率放大电路和与所述前级功率放大电路的输出端相连的后级功率放大电路，还包括上述放大器偏置电路。

优选地，还包括输入匹配网络、级间匹配网络和输出匹配网络；

所述输入匹配网络，与所述前级功率放大电路的输入端相连；

所述级间匹配网络，与所述前级功率放大电路的输出端和所述后级功率放大电路的输入端相连；

所述输出匹配网络，与所述后级功率放大电路的输出端相连；

所述第一偏置电路，与所述输入匹配网络和所述前级功率放大电路的输入端之间的连接节点相连；

所述第二偏置电路，与所述输入匹配网络和所述前级功率放大电路的输入端之间的连接节点相连；

所述反馈电路，与所述后级功率放大电路的输出端和所述输出匹配网络之间的连接节点相连。

优选地，所述前级功率放大电路包括第一放大晶体管和第一扼流电感；所述第一放大晶体管的第一端为所述前级功率放大电路的输入端，所述第一放大晶体管的第二端与所述后级功率放大电路相连，且所述第一放大晶体管的第二端通过所述第一扼流电感与供电端相连，所述第一放大晶体管的第三端与接地端相连；

所述后级功率放大电路包括第二放大晶体管和第二扼流电感；所述第二放大晶体管的第一端与所述前级功率放大电路相连，所述第二放大晶体管的第二端为所述后级功率放大电路的输出端，且所述第二放大晶体管的第二端通过所述第二扼流电感与供电端相连，所述第二放大晶体管的第三端与接地端相连。

上述放大器偏置电路和射频功率放大器，放大器偏置电路所适用的射频功率放大器包括前级功率放大电路和后级功率放大电路，射频信号经过前级功率放大电路和后级功率放大电路进行二级放大处理后，使得后级功率放大电路输出的射频信号的功率较高，远大于前级功率放大电路放大后的射频信号的功率；再通过反馈电路连接后级功率放大电路的输出端以及第二偏置电路和前级功率放大电路之间的连接节点，使得反馈电路基于后级功率放大电路的输出端输出的射频信号形成反馈信号，本实施例中，由于后级功率放大电路的输出功率较高，因此通过将反馈电路的一端连接到后级功率放大电路的输出端、另一端与所述第二偏置电路和所述前级功率放大电路之间的连接节点相连，使得反馈电路输出较强的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路的输入端，在大功率输入信号时，由于二极管的整流效应，增大前级功率放大器的偏置电压，从而增大前级功率放大电路的电流，从而实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型一实施例中射频功率放大器的一电路示意图；

图2是本实用新型一实施例中射频功率放大器的另一电路示意图；

图3是本实用新型一实施例中射频功率放大器的另一电路示意图；

图4是本实用新型一实施例中射频功率放大器的另一电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中射频功率放大器的另一电路示意图；

图6是本实用新型一实施例中射频功率放大器的另一电路示意图。

图中：11、前级功率放大电路；Q1、第一放大晶体管；L1、第一扼流电感；12、后级功率放大电路；Q2、第二放大晶体管；L2、第二扼流电感；13、输入匹配网络；14、级间匹配网络；15、输出匹配网络；21、第一偏置电路；S1、第一供电电源；M1、第一偏置晶体管；F1、第一分压单元；D1、第一分压二极管；D2、第二分压二极管；22、第二偏置电路；S2、第二供电电源；M2、第二偏置晶体管；F2、第二分压单元；D3、第三分压二极管；D4、第四分压二极管；CP1、偏置单元；23、反馈电路；R1、反馈电阻；C1、反馈电容。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型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，并且将本实用新型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。

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，在不脱离本实用新型教导之下，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、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型实施例提供一种放大器偏置电路，如图1所示，放大器偏置电路被配置为给射频功率放大器提供偏置电流，射频功率放大器包括前级功率放大电路11和与前级功率放大电路11的输出端相连的后级功率放大电路12，放大器偏置电路包括第一偏置电路21、第二偏置电路22和反馈电路23；第一偏置电路21，与前级功率放大电路11的输入端相连，用于给前级功率放大电路11提供第一偏置电流；第二偏置电路22，与前级功率放大电路11的输入端相连，用于给前级功率放大电路11提供第二偏置电流；反馈电路23，一端与后级功率放大电路12的输出端相连，另一端与第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点相连，反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端。

作为一示例，该放大器偏置电路被配置为给包含前级功率放大电路11和后级功率放大电路12的射频功率放大器提供偏置电流，在射频功率放大器工作过程中，前级功率放大电路11对接收到的射频信号进行第一级放大处理后，形成一级放大射频信号，再将一级放大射频信号传输给后级功率放大电路12进行第二级放大处理，形成二级放大射频信号。可理解地，后级功率放大电路12放大后的二级放大射频信号的功率，远大于前级功率放大电路11放大后的一级放大射频信号的功率。

本示例中，第一偏置电路21输出第一偏置电流，第二偏置电路22输出第二偏置电流，第一偏置电流和第二偏置电流分别耦合到射频功率放大器的前级功率放大电路11的输入端，作为前级功率放大电路11的输入端的偏置电流。反馈电路23一端与后级功率放大电路12的输出端相连，另一端与第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点相连，可基于后级功率放大电路12输出的二级放大射频信号形成的反馈信号，反馈至第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点，使得反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端。可理解地，第一偏置电路21为主偏置电路，可在较大程度上稳定前级功率放大电路11中放大晶体管的静态工作点，当有大功率信号经过前级功率放大电路11中放大晶体管，将反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电路22提供的第二偏置电流耦合至前级功率放大电路11的输入端，进一步提高前级功率放大电路11的静态工作点，从而实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

作为一示例，前级功率放大电路11一般包括第一放大晶体管Q1，后级功率放大电路12包括第二放大晶体管Q2，第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2均可以为三极管，具体地，在第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2为三极管时，第一放大晶体管Q1的第一端和第二放大晶体管Q2的第一端为三极管的基极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为三极管的集电极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为三极管的发射极。本示例中，第一偏置电路21和第二偏置电路22分别给第一放大晶体管Q1的基极提供第一偏置电流和第二偏置电流，小信号情况下主偏置电路提供静态工作点，大信号下由于辅偏置电路的反馈作用，此路偏置启动，为前级功率放大器提供更多的电流，延缓前级功率放大电路11所在的射频功率放大器的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度。在第二放大晶体管Q2的集电极和第二偏置电路22的输出端之间设置反馈电路23，将反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至第一放大晶体管Q1的基极，可进一步稳定前级功率放大电路11的静态工作点，以及实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

作为另一示例，前级功率放大电路11一般包括第一放大晶体管Q1，后级功率放大电路12包括第二放大晶体管Q2，第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2均可以为MOS管，具体地，在第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2为MOS管时，第一放大晶体管Q1的第一端和第二放大晶体管Q2的第一端为MOS管的栅极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为MOS管的漏极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为MOS管的源极。本示例中，第一偏置电路21和第二偏置电路22分别给第一放大晶体管Q1的栅极提供第一偏置电流和第二偏置电流，小信号情况下主偏置电路提供静态工作点，大信号下由于辅偏置电路的反馈作用，此路偏置启动，为前级功率放大器提供更多的电流，延缓前级功率放大电路11所在的射频功率放大器的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度。在第二放大晶体管Q2的漏极和第二偏置电路22的输出端之间设置反馈电路23，将反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电流一起耦合至第一放大晶体管Q1的栅极，可进一步稳定前级功率放大电路11的静态工作点，以及实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

本示例中，可根据实际情况，自主选择作用三极管或者MOS管作为第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2。

本实施例所提供的放大器偏置电路所适用的射频功率放大器包括前级功率放大电路11和后级功率放大电路12，射频信号经过前级功率放大电路11和后级功率放大电路12进行二级放大处理后，使得后级功率放大电路12输出的射频信号的功率较大，远大于前级功率放大电路11放大后的射频信号的功率；再通过反馈电路23连接后级功率放大电路12的输出端以及第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点，使得反馈电路23基于后级功率放大电路12的输出端输出的射频信号形成反馈信号，将反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端，以保证前级功率放大电路11在大信号输入下偏置电压能够提高，从而延缓前级功率放大电路11所在的射频功率放大器的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度，从而实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

在一实施例中，如图2所示，反馈电路23包括串联的反馈电阻R1和反馈电容C1；反馈电容C1与后级功率放大电路12的输出端相连；反馈电阻R1与第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点相连。

作为一示例，如图2所示，由于反馈电容C1具有隔直特性，可以隔离直流电流，对电流起到阻碍作用；反馈电阻R1具有阻碍射频信号的作用，则串联的反馈电阻R1和反馈电容C1所形成的反馈电路23的总阻抗由反馈电阻R1的阻抗和反馈电容C1的容抗确定，总阻抗随着频率变化而变化。在射频信号经过前级功率放大电路11和后级功率放大电路12进行二级放大处理之后，使得后级功率放大电路12输出的射频信号的功率较大，影响反馈电路23的总阻抗，将反馈电路23输出的反馈信号和第二偏置电路22输出的第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端，如图2所示，由于偏置电路24的阻抗很低，导致A点电压很低，所以小信号情况，第二偏置不工作，但大信号下，由于RC反馈电路的作用，注入到第二晶体管M2的射频信号增大，由于二极管的整流效应，前级放大器的静态工作点提高，从而缓存其存在的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度并增大了频功率放大器的增益。

为了保障反馈电路23的反馈效果，反馈电容C1可采用电容量较小的电容，对高频信号呈现低阻，对高频信号反馈量大，增益降低，有助于保障射频功率放大器缓存其存在的增益压缩，提高其线性度。反馈电阻R1可采用电阻值较大的电阻，例如，可采用600-700Ω的电阻，有助于保障射频功率放大器缓存其存在的增益压缩，提高其线性度，并保障射频功率放大器工作过程的稳定性。可理解地，反馈电阻R1可以采用可调电阻，通过调整可调电阻的电阻值，以保障射频功率放大器工作过程的稳定性。

在一实施例中，如图2所示，第一偏置电路21包括第一供电电源S1和第一偏置晶体管M1；第一供电电源S1与接地端相连；第一偏置晶体管M1的第一端与第一供电电源S1相连，第一偏置晶体管M1的第二端与供电端相连，第一偏置晶体管M1的第三端与前级功率放大电路11的输入端相连；第二偏置电路22包括第二供电电源S2和第二偏置晶体管M2，第二供电电源S1与接地端相连；第二偏置晶体管M2的第一端与第二供电电源S2相连，第二偏置晶体管M2的第二端与供电端相连，第二偏置晶体管M2的第三端与前级功率放大电路11的输入端相连。

其中，第一偏置电路21用于形成第一偏置电流，以使前级功率放大电路11可根据第一偏置电流不失真地对接收到的射频信号进行一级放大处理。第一供电电源S1用于提供输入电流，本示例中，第一供电电源S1所提供的输入电流可直接加载于第一偏置晶体管M1的第一端，使得第一偏置晶体管M1的第三端向前级功率放大电路11的输入端输入第一偏置电流。

其中，第二偏置电路22用于形成第二偏置电流，将第二偏置电流和反馈电路23输出的反馈信号一起耦合至前级功率放大电路11，可使前级功率放大电路11可不失真地对接收到的射频信号进行一级放大处理。第二供电电源S2用于提供输入电流，本示例中，第二供电电源S2所提供的输入电流可直接加载于第二偏置晶体管M2的第一端，以使第二偏置晶体管M2的第三端向前级功率放大电路11的输入端输入第二偏置电流。

可理解地，第一供电电源S1和第二供电电源S2可采用同一供电电源，也可以采用不同供电电源，可根据实际需求自主设置。第一供电电源S1和第二供电电源S2可以采用恒流源，用于提供恒定电流作为输入电流，保证输出的第一偏置电流和第二偏置电流的稳定性。

作为一示例，第一偏置晶体管M1和第二偏置晶体管M2均可以为三极管，具体地，在第一偏置晶体管M1和第二偏置晶体管M2为三极管时，第一偏置晶体管M1的第一端和第二偏置晶体管M2的第一端为三极管的基极，第一偏置晶体管M1的第二端和第二偏置晶体管M2的第二端为三极管的集电极，第一偏置晶体管M1的第二端和第二偏置晶体管M2的第二端为三极管的发射极。

作为另一示例，第一偏置晶体管M1和第二偏置晶体管M2均可以为MOS管，具体地，在第一偏置晶体管M1和第二偏置晶体管M2为MOS管时，第一偏置晶体管M1的第一端和第二偏置晶体管M2的第一端为MOS管的栅极，第一偏置晶体管M1的第二端和第二偏置晶体管M2的第二端为MOS管的漏极，第一偏置晶体管M1的第二端和第二偏置晶体管M2的第二端为MOS管的源极。

在一实施例中，如图3所示，第一偏置电路21还包括设置在第一供电电源S1和接地端之间的第一分压单元F1，第一供电电源S1和第一分压单元F1之间的连接节点与第一偏置晶体管M1的第一端相连；第二偏置电路22还包括设置在第二供电电源S2和接地端之间的第二分压单元F2，第二供电电源S2和第二分压单元F2之间的连接节点与第二偏置晶体管M2的第一端相连。

本示例中，第一供电电源S1和接地端之间还设有第一分压单元F1，且第一供电电源S1和第一分压单元F1之间的连接节点，与第一偏置晶体管M1的第一端相连，以使第一供电电源S1所形成的输入电流经过第一分压单元F1进行分压之后，再加载于第一偏置晶体管M1的第一端，以使第一偏置晶体管M1的第三端向前级功率放大电路11的输入端输入第一偏置电流。可理解地，通过第一分压单元F1的分压，可稳定第一偏置电流的的静态工作点。

本示例中，第二供电电源S2和接地端之间还设有第二分压单元F2，且第二供电电源S2和第二分压单元F2之间的连接节点，与第二偏置晶体管M2的第一端相连，以使第二供电电源S2所形成的输入电流经过第二分压单元F2进行分压之后，再加载于第二偏置晶体管M2的第一端，以使第二偏置晶体管M2的第三端向前级功率放大电路11的输入端输入第二偏置电流。可理解地，通过第二分压单元F2的分压，可稳定第二偏置电流的静态工作点。

在一实施例中，第一分压单元F1包括串联的第一分压二极管D1和第二分压二极管D2，第一分压二极管D1的阳极与第一供电电源S1相连，第二分压二极管D2的阴极与接地端相连；第二分压单元F2包括串联的第三分压二极管D3和第四分压二极管D4，第三分压二极管D3的阳极与第二供电电源S2相连，第四分压二极管D4的阴极与接地端相连。

本示例中，第一分压单元F1包括第一分压二极管D1和第二分压二极管D2，第一分压二极管D1的阳极与第一供电电源S1相连，第一分压二极管D1的阴极与第二分压二极管D2的阳极相连，第二分压二极管D2的阴极与接地端相连，第一供电电源S1与第一分压二极管D1之间的连接节点与第一偏置晶体管M1的第一端相连，以使第一供电电源S1的输入电流经过第一分压二极管D1和第二分压二极管D2所形成的第一分压单元F1的分压处理后输入到第一偏置晶体管M1的第一端，以使第一偏置晶体管M1形成第一偏置电流。

本示例中，第二分压单元F2包括第三分压二极管D3和第四分压二极管D4，第三分压二极管D3的阳极与第二供电电源S2相连，第三分压二极管D3的阴极与第四分压二极管D4的阳极相连，第四分压二极管D4的阴极与接地端相连，第二供电电源S2与第三分压二极管D3之间的连接节点与第二偏置晶体管M2的第一端相连，以使第二供电电源S2的输入电流经过第三分压二极管D3和第四分压二极管D4所形成的第二分压单元F2的分压处理后输入到第二偏置晶体管M2的第一端，以使第二偏置晶体管M2形成第二偏置电流。

在一实施例中，如图2和图3所示，第二偏置电路22还包括偏置单元，偏置单元一端与第二偏置晶体管M2的第三端和反馈电路23之间的连接节点相连，另一端与前级功率放大电路11的输入端相连。

本示例中，偏置单元一端与第二偏置晶体管M2的第三端和反馈电路23之间的连接节点相连；另一端与前级功率放大电路11的输入端相连，以将第二偏置晶体管M2输出的第二偏置电流和反馈电路23输出的反馈信号，耦合到前级功率放大电路11的输入端，从而保障前级功率放大电路11进行信号放大处理。

在一实施例中，偏置单元CP1为偏置电阻，偏置电阻的阻值被配置为小于反馈电阻R1的阻值。

本示例是，偏置单元CP1可以采用偏置电阻，该偏置电阻的阻值被配置为小于反馈电阻R1的阻值。可理解地，反馈电阻R1需对后级功率放大电路12输出的经过二级放大处理的射频信号进行阻碍，因此，反馈电阻R1的阻值需设置较大，如采用600-700Ω的电阻。本实用新型实施例还提供一种射频功率放大器，如图1-图6所示，射频功率放大器包括前级功率放大电路11和与前级功率放大电路11的输出端相连的后级功率放大电路12，还包括上述实施例中的放大器偏置电路。

本示例中，射频功率放大器包括前级功率放大电路11和后级功率放大电路12，射频信号经过前级功率放大电路11和后级功率放大电路12进行二级放大处理后，使得后级功率放大电路12输出的射频信号的功率较大，远大于前级功率放大电路11放大后的射频信号的功率；再通过反馈电路23连接后级功率放大电路12的输出端以及第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点，使得反馈电路23基于后级功率放大电路12的输出端输出的射频信号形成反馈信号，将反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端；在本实施例中，在输入小信号的情况下，由于第二偏置电路中的第二偏置晶体管基极电压较低，不足于使第二偏置晶体管导通，因此在输入小信号的情况下，第二偏置电路22不会工作；而在输入大信号的情况下，由于输入到第二偏置电路中的信号增大，基于第二偏置晶体管等效的二极管整流效应，导致第二偏置晶体管基极和发射极之间的电压下降，从而提高了前级功率放大电路的输入端电压，以输入更大的电流至前级功率放大电路的输入端，从而实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。

在一实施例中，射频功率放大器还包括输入匹配网络13、级间匹配网络14和输出匹配网络15；输入匹配网络13，与前级功率放大电路11的输入端相连；级间匹配网络14，与前级功率放大电路11的输出端和后级功率放大电路12的输入端相连；输出匹配网络15，与后级功率放大电路12的输出端相连；第一偏置电路21，与输入匹配网络13和前级功率放大电路11的输入端之间的连接节点相连；第二偏置电路22，与输入匹配网络13和前级功率放大电路11的输入端之间的连接节点相连；反馈电路23，与后级功率放大电路12的输出端和输出匹配网络15之间的连接节点相连。

本示例中，输入匹配网络13与前级功率放大电路11的输入端相连，用于对接收到的射频信号进行阻抗匹配，再将阻抗匹配之后的射频信号耦合至前级功率放大电路11的输入端。例如，输入匹配网络13包括一个匹配电容和一个匹配电感配合形成的L型匹配网络；匹配电容与前级功率放大电路11的输入端相连；匹配电感一端与匹配电容相连，另一端与接地端相连。又例如，输入匹配网络13包括两个匹配电容和一个匹配电感配合形成的Π型匹配网络；两个匹配电容与前级功率放大电路11串联；匹配电感的一端与两个匹配电容之间的连接节点相连，另一端与接地端相连。再例如，输入匹配网络13包括两个匹配电容和两个匹配电感；两个匹配电感与前级功率放大电路11串联；一个匹配电容一端与两个匹配电感之间的连接节点相连，另一端与接地端相连；另一个匹配电容一端与匹配电感和前级功率放大电路11的输入端之间的连接节点相连，另一端与接地端相连。

本示例中，级间匹配网络14与前级功率放大电路11的输出端和后级功率放大电路12的输入端相连，用于给前级功率放大电路11和后级功率放大电路12提供阻抗匹配。例如，级间匹配网络14包括匹配电阻、匹配电感和匹配电容；匹配电阻设置在前级功率放大电路11的第二端和接地端之间；匹配电感和匹配电容串联，并与匹配电阻并联。又例如，级间匹配网络14仅包括匹配电阻，匹配电阻设置在前级功率放大电路11的第二端和接地端之间。再例如，级间匹配网络14仅包括匹配电感和匹配电容；匹配电感和匹配电容串联设置在前级功率放大电路11的第二端和接地端之间。或者，级间匹配网络14仅包括匹配电容，匹配电容设置在前级功率放大电路11的第二端和接地端之间。

本示例中，输出匹配网络15与后级功率放大电路12的输出端相连，用于对后级功率放大电路12输出的射频信号进行阻抗匹配，以使后级功率放大电路12输出的射频信号具有较佳的输出功率。例如，输出匹配网络15包括两个匹配电感和一个匹配电容形成的Π型匹配网络，匹配电容与后级功率放大电路12的输出端串联；匹配电容两端分别通过一个匹配电感与接地端相连。

作为一示例，该放大器偏置电路被配置为给包含前级功率放大电路11和后级功率放大电路12的射频功率放大器提供偏置电流，在该射频功率放大器工作过程中，与前级功率放大电路11的输入端相连的输入匹配网络13先对接收到的射频信号进行阻抗匹配，再将阻抗匹配后的射频信号传输给前级功率放大电路11；前级功率放大电路11对接收到的射频信号进行第一级放大处理后，形成一级放大射频信号，再将一级放大射频信号传输给级间匹配网络14；级间匹配网络14对一级放大射频信号进行阻抗匹配，再将阻抗匹配后的一级放大射频信号传输给后级功率放大电路12；后级功率放大电路12对一级放大射频信号进行第二级放大处理，形成二级放大射频信号。可理解地，后级功率放大电路12放大后的二级放大射频信号的功率，远大于前级功率放大电路11放大后的一级放大射频信号。

本示例中，射频功率放大器包括前级功率放大电路11和后级功率放大电路12，射频信号经过前级功率放大电路11和后级功率放大电路12进行二级放大处理后，使得后级功率放大电路12输出的射频信号的功率较大，远大于前级功率放大电路11放大后的射频信号的功率；再通过反馈电路23连接后级功率放大电路12的输出端以及第二偏置电路22和前级功率放大电路11之间的连接节点，使得反馈电路23基于后级功率放大电路12的输出端输出的射频信号形成反馈信号，将反馈信号和第二偏置电流一起耦合至前级功率放大电路11的输入端，从而实现在提高射频功率放大器的线性度的同时，还增大了射频功率放大器的增益。可理解地，输入匹配网络13、级间匹配网络14和输出匹配网络15的设置，有助于保障射频信号以较佳的频率传输，提高射频功率放大器的线性度。

在一实施例中，前级功率放大电路11包括第一放大晶体管Q1和第一扼流电感L1；第一放大晶体管Q1的第一端为前级功率放大电路11的输入端，第一放大晶体管Q1的第二端与后级功率放大电路12相连，且第一放大晶体管Q1的第二端通过第一扼流电感L1与供电端相连，第一放大晶体管Q1的第三端与接地端相连；后级功率放大电路12包括第二放大晶体管Q2和第二扼流电感L2；第二放大晶体管Q2的第一端与前级功率放大电路11相连，第二放大晶体管Q2的第二端为后级功率放大电路12的输出端，且第二放大晶体管Q2的第二端通过第二扼流电感L2与供电端相连，第二放大晶体管Q2的第三端与接地端相连。

作为一示例，前级功率放大电路11一般包括第一放大晶体管Q1和第一扼流电感L1，后级功率放大电路12包括第二放大晶体管Q2和第二扼流电感L2，第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2均可以为三极管，具体地，在第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2为三极管时，第一放大晶体管Q1的第一端和第二放大晶体管Q2的第一端为三极管的基极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为三极管的集电极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为三极管的发射极。本示例中，第一偏置电路21和第二偏置电路22分别给第一放大晶体管Q1的基极提供第一偏置电流和第二偏置电流，延缓前级功率放大电路11所在的射频功率放大器的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度。

作为另一示例，前级功率放大电路11一般包括第一放大晶体管Q1，后级功率放大电路12包括第二放大晶体管Q2，第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2均可以为MOS管，具体地，在第一放大晶体管Q1和第二放大晶体管Q2为MOS管时，第一放大晶体管Q1的第一端和第二放大晶体管Q2的第一端为MOS管的栅极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为MOS管的漏极，第一放大晶体管Q1的第二端和第二放大晶体管Q2的第二端为MOS管的源极。本示例中，第一偏置电路21和第二偏置电路22分别给第一放大晶体管Q1的栅极提供第一偏置电流和第二偏置电流，延缓前级功率放大电路11所在的射频功率放大器的增益压缩，改善射频功率放大器的线性度。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种放大器偏置电路，被配置为给射频功率放大器提供偏置电流，射频功率放大器包括前级功率放大电路和与所述前级功率放大电路的输出端相连的后级功率放大电路，其特征在于，所述放大器偏置电路包括第一偏置电路、第二偏置电路和反馈电路；

所述第一偏置电路，与所述前级功率放大电路的输入端相连，用于给所述前级功率放大电路提供第一偏置电流；

所述第二偏置电路，与所述前级功率放大电路的输入端相连，用于给所述前级功率放大电路提供第二偏置电流；

所述反馈电路，一端与所述后级功率放大电路的输出端相连，另一端与所述第二偏置电路和所述前级功率放大电路之间的连接节点相连，所述反馈电路输出的反馈信号和所述第二偏置电流一起耦合至所述前级功率放大电路的输入端。

2.如权利要求1所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述反馈电路包括串联的反馈电阻和反馈电容；所述反馈电容与所述后级功率放大电路的输出端相连；所述反馈电阻与所述第二偏置电路和所述前级功率放大电路之间的连接节点相连。

3.如权利要求2所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述第一偏置电路包括第一供电电源和第一偏置晶体管；所述第一供电电源与接地端相连；所述第一偏置晶体管的第一端与所述第一供电电源相连，所述第一偏置晶体管的第二端与供电端相连，所述第一偏置晶体管的第三端与所述前级功率放大电路的输入端相连；

所述第二偏置电路包括第二供电电源和第二偏置晶体管，所述第二供电电源与接地端相连；所述第二偏置晶体管的第一端与所述第二供电电源相连，所述第二偏置晶体管的第二端与供电端相连，所述第二偏置晶体管的第三端与所述前级功率放大电路的输入端相连。

4.如权利要求3所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述第一偏置电路还包括设置在所述第一供电电源和所述接地端之间的第一分压单元，所述第一供电电源和所述第一分压单元之间的连接节点与所述第一偏置晶体管的第一端相连；

所述第二偏置电路还包括设置在所述第二供电电源和所述接地端之间的第二分压单元，所述第二供电电源和所述第二分压单元之间的连接节点与所述第二偏置晶体管的第一端相连。

5.如权利要求4所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述第一分压单元包括串联的第一分压二极管和第二分压二极管，所述第一分压二极管的阳极与所述第一供电电源相连，所述第二分压二极管的阴极与接地端相连；

所述第二分压单元包括串联的第三分压二极管和第四分压二极管，所述第三分压二极管的阳极与所述第二供电电源相连，所述第四分压二极管的阴极与接地端相连。

6.如权利要求3所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述第二偏置电路还包括偏置单元，所述偏置单元一端与所述第二偏置晶体管的第三端和所述反馈电路之间的连接节点相连，另一端与所述前级功率放大电路的第一端相连。

7.如权利要求6所述的放大器偏置电路，其特征在于，所述偏置单元为偏置电阻，所述偏置电阻的阻值被配置为小于所述反馈电阻的阻值。

8.一种射频功率放大器，包括前级功率放大电路和与所述前级功率放大电路的输出端相连的后级功率放大电路，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述放大器偏置电路。

9.如权利要求8所述的射频功率放大器，其特征在于，还包括输入匹配网络、级间匹配网络和输出匹配网络；

所述输入匹配网络，与所述前级功率放大电路的输入端相连；

所述级间匹配网络，与所述前级功率放大电路的输出端和所述后级功率放大电路的输入端相连；

所述输出匹配网络，与所述后级功率放大电路的输出端相连；

所述第一偏置电路，与所述输入匹配网络和所述前级功率放大电路的输入端之间的连接节点相连；

所述第二偏置电路，与所述输入匹配网络和所述前级功率放大电路的输入端之间的连接节点相连；

所述反馈电路，与所述后级功率放大电路的输出端和所述输出匹配网络之间的连接节点相连。

10.如权利要求8所述的射频功率放大器，其特征在于，所述前级功率放大电路包括第一放大晶体管和第一扼流电感；所述第一放大晶体管的第一端为所述前级功率放大电路的输入端，所述第一放大晶体管的第二端与所述后级功率放大电路相连，且所述第一放大晶体管的第二端通过所述第一扼流电感与供电端相连，所述第一放大晶体管的第三端与接地端相连；

所述后级功率放大电路包括第二放大晶体管和第二扼流电感；所述第二放大晶体管的第一端与所述前级功率放大电路相连，所述第二放大晶体管的第二端为所述后级功率放大电路的输出端，且所述第二放大晶体管的第二端通过所述第二扼流电感与供电端相连，所述第二放大晶体管的第三端与接地端相连。

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