CN219087101U - 偏置电路、射频功率放大器及射频前端模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种偏置电路、射频功率放大器和射频前端模组,其中,偏置电路包括控制模块和偏置信号支路,偏置信号支路的数量与射频放大支路的数量相同,偏置信号支路用于与所述功率放大管一一对应连接,控制模块具有信号输出端口,信号输出端口的数量与偏置信号支路的数量相同,信号输出端口与偏置信号支路一一对应连接,以使偏置信号支路中任一个偏置信号支路可受控地产生偏置信号。本实用新型可通过一个偏置电路实现不同大小偏置信号的切换,电路结构简单、尺寸小,成本低,有利于降低射频功率放大器和移动终端的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信器件技术领域,具体而言,本实用新型涉及一种偏置电路、射频功率放大器及射频前端模组。
背景技术
射频功率放大器(Power Amplifier,PA)是移动终端中重要的元件,其主要功能是将数据信号加载到特定载波频点,然后将信号放大到一定的功率,满足远端的基站的接收要求,以保持数据传输的稳定。
众所周知,射频功率放大器在不同频段下,需要选择合适的偏置信号来驱动。然而,在现有的偏置电路中,偏置电路输出的偏置信号一般为固定值,若需要将射频功率放大器应用在不同频段,则需要多个偏置电路为射频功率放大器提供偏置信号,导致射频功率放大器的尺寸较大,占用移动终端内部较大空间,成本也较高。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种尺寸较小、成本较低且可在不同频段下提供多种偏置信号的偏置电路,及应用该偏置电路的射频功率放大器、移动终端。
为实现以上目的,本实用新型提供以下技术方案:
第一方面,提供了一种偏置电路,用于为至少两路射频放大支路的功率放大管提供偏置信号,所述至少两路射频放大支路工作于不同频段或者不同功率模式,包括控制模块和偏置信号支路,所述偏置信号支路的数量与射频放大支路的数量相同,所述偏置信号支路用于与所述功率放大管一一对应连接,所述控制模块具有信号输出端口,所述信号输出端口的数量与偏置信号支路的数量相同,所述输出端口与所述偏置信号支路一一对应连接,以使所述偏置信号支路中任一个偏置信号支路可受控地产生偏置信号。
进一步,作为优选地,所述偏置信号支路包括支路晶体管,所述支路晶体管与所述偏置信号支路的数量一致,所述支路晶体管的第三端与射频放大支路的功率放大管一一对应连接。
进一步,作为优选地,所述偏置信号支路还包括干路晶体管,所述支路晶体管的第二端均连接于干路晶体管的第三端。
进一步,作为优选地,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端口与所述支路晶体管的第一端一一对应连接。
进一步,作为优选地,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与所述支路晶体管的第二端一一对应连接,所述支路晶体管的第一端用于连接偏置信号源。
进一步,作为优选地,所述控制模块包括单刀单掷开关,所述单刀单掷开关的数量与所述支路晶体管的数量相同,其中,所述单刀单掷开关第一端用于连接偏置信号源,所述单刀单掷开关第二端与所述支路晶体管的第一端连接。
进一步,作为优选地,所述控制模块还包括干路晶体管和单刀多掷开关,所述干路晶体管的第三端与与单刀多掷开关的第一端连接,所述单刀多掷开关的第二端与所述偏置信号支路一一对应连接,其中,所述单刀多掷开关的掷数量与所述偏置信号支路的数量相同。
进一步,作为优选地,所述控制模块包括控制芯片,控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与单刀多掷开关的控制信号输入端连接。
进一步,作为优选地,其特征在于,每个所述偏置信号支路均包括电阻,并且不同偏置信号支路的电阻阻值各不相同。
进一步,作为优选地,所述支路晶体管为HBT晶体管或者MOS晶体管;当所述支路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当所述支路晶体管MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
进一步,作为优选地,所述干路晶体管为HBT晶体管或者MOS晶体管;当所述干路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当所述干路晶体管MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
第二方面,提供一种射频功率放大器,包括上述任一项所述的偏置电路。
第三方面,提供一种射频前端模组,包括上述的射频功率放大器。
本实用新型提供的偏置电路,用于为至少两路射频放大支路的功率放大管提供偏置信号,所述至少两路射频放大支路工作于不同频段或者不同功率模式,包括控制模块和偏置信号支路,所述偏置信号支路的数量与射频放大支路的数量相同,所述偏置信号支路用于与所述功率放大管一一对应连接,所述控制模块具有信号输出端口,所述信号输出端口的与偏置信号支路的数量相同,所述输出端口与所述偏置信号支路一一对应连接,以使所述偏置信号支路中任一个偏置信号支路可受控地产生偏置信号。本实用新型提供的偏置电路中,所述偏置电路中包括多个偏置信号支路,每个偏置信号支路可产生的不同偏置信号,每个偏置信号支路产生的偏置信可用于射频功率放大器不同的工作频段或者不同功率模式,通过控制模块的切换使不同的偏置信号支路产生偏置信号,然后将偏置信号输入到对应的功率放大管,为功率放大管提供对应的偏置信号,本实用新型可通过一个电路实现多种偏置信号的切换,电路结构简单、尺寸小,成本低,有利于降低射频功率放大器和移动终端的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型一种实施例提供的偏置电路的整体架构图;
图2为本实用新型另一种实施例提供的偏置电路的整体架构图;
图3为本实用新型一种实施例提供的射频功率放大器的局部电路图;
图4为本实用新型另一种实施例提供的射频功率放大器的局部电路图;
图5为本实用新型又一种实施例提供的射频功率放大器的局部电路图;
图6为本实用新型又一种实施例提供的射频功率放大器的局部电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
应当理解的是,本发明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,并且将本发明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”、“与…连接”、“与…相连”、“连接至”或“耦合至”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,在不脱离本发明教导之下,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发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“/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。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构及步骤,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
参见图1,在某一实施例中,本实用新型提供一种偏置电路,用于为至少两路射频放大支路的功率放大管提供偏置信号,所述至少两路射频放大支路工作于不同频段或者不同功率模式,所述偏置电路10包括控制模块12和偏置信号支路11,所述偏置信号支路与射频放大支路的数量一致,所述偏置信号支路用于与所述功率放大管一一对应连接,所述控制模块具有信号输出端口,所述信号输出端口的数量与偏置信号支路的数量相同,所述输出端口与所述偏置信号支路一一对应连接,以使所述偏置信号支路中任一个偏置信号支路可受控地产生偏置信号。
可以理解的是,一般而言,可以将射频功率放大器的频段分为低频端、中频段和高频段,功率放大器在每个频段所述的偏置电流(或者偏置电压)是不同的,因此,在一实施例中,可以将上述偏置电路的分成三个偏置信号支路,并且每个支路产生的偏置电流的大小是不同的,通过选择合适的元器件,使得每个偏置信号支路产生的电流大小分别对应功率放大器的低频段、中频段和高频段所需的偏置电流的大小,这样,就实现了利用同一个偏置电路产生不同的偏置电流。
可以理解的是,功率放大管可以双极结型晶体管(BJT),也可以为场效应晶体管(FET)等。可选地,功率放大管包括至少一个双极结型晶体管(例如,HBT晶体管)或至少一个场效应晶体管。以下示例以功率放大管为HBT晶体管进行说明。
本实用新型提供的偏置电路中,所述偏置电路中包括多个偏置信号支路,每个偏置信号支路可产生的不同偏置信号,每个偏置信号支路产生的偏置信可用于射频功率放大器不同的工作频段或者不同功率模式,通过控制模块的切换使不同的偏置信号支路产生偏置信号,然后将偏置信号输入到对应的功率放大管,为功率放大管提供对应的偏置信号,本实用新型可通过一个电路实现多种偏置信号的切换,电路结构简单、尺寸小,成本低,有利于降低射频功率放大器和移动终端的成本。
需要说明的是,所述偏置信号为偏置电流或偏置电压,下面以偏置电流为例,阐述所述偏置电路的结构及其工作原理。
需要说明的是,对于采用两级放大电路的射频功率放大器而言,一般第一级放大电路会采用两个偏置电路(即Ipb偏置电路、Iref1偏置电路),第二级放大电路会采用一个偏置电路(即Iref2偏置电路),上述Ipb偏置电路、Iref1偏置电路和Iref2偏置电路的结构基本上相同,基本结构如图2所示,主要区别在于偏置电流源的提供的偏置电流不同,Ipb偏置电路的偏置电流源提供的偏置电流为Ipb,Iref1偏置电路的偏置电流源提供的偏置电流为Iref1,Iref2偏置电路的偏置电流源提供的偏置电流为Iref2,图2中的1和2可以为二极管或者三极管,图2中的3可以为HBT晶体管或者MOS晶体管,本申请提供的技术方案可适用于上述三个偏置电路中的任一个偏置电路,以下示例,本申请以Ipb偏置电路进行举例说明。
示例性的,偏置信号支路包括至少两个相互并联的偏置电流支路,每个所述偏置电流支路产生的电流不同,用于与射频功率放大器中工作于不同频段的多个功率放大管一一对应连接,为其提供偏置电流。
所述控制模块具有多个输出端口,所述多个输出端口与所述多个偏置电流支路一一对应连接,以使开关模块可受控切换地使其中任意一个偏置电流支路与对应的功率放大管连接。
可以理解的是,控制模块包括多个输出端口,同一时刻,只有一个输出端口导通,当输出端口导通时,与输出端口连接的偏置电流支路就会产生偏置电流,使得与偏置电流支路对应的功率放大管工作。
需要说明的是,所述控制模块输出端口的导通是受外部控制信号进行控制的,可根据实际需求设定。
应当理解的,所述偏置电流支路的输出端连接于功率放大管的第一端,在同一时刻,有且仅有一个偏置电流支路与功率放大管之间导通。另外,以上以偏置电流作为偏置信号,当偏置信号为偏置电压时,偏置信号支路为偏置电压支路,用于提供偏置电压。
需要说明的是,若功率放大管为HBT晶体管,则功率放大关管的第一端为基极,若功率放大管为MOS晶体管,则功率放大管的第一端为栅极。
在本申请的某一实施方式中,所述偏置信号支路包括支路晶体管,所述支路晶体管与所述偏置信号支路的数量一致,所述支路晶体管的第三端与射频放大支路的功率放大管一一对应连接。
具体地,可以理解的是,支路晶体管可以为HBT晶体管或者MOS晶体管;当支路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当支路晶体管为MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
在本申请的一个实施例中,所述偏置信号支路还包括干路晶体管,所述支路晶体管的第二端均连接于干路晶体管的第三端。
具体地,可以理解的是,干路晶体管可以为HBT晶体管或者MOS晶体管;当支路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当干路晶体管为MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
在本申请的某一个实施例中,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端口与所述支路晶体管的第一端一一对应连接。
具体地,可以理解的是,控制模块中包括控制芯片,控制芯片包括用用于接收外部的控制指令信号输入端,并将控制指令通过转换后,通过输出端口传递给支路晶体管的第一端,使得支路晶体管产生相应的偏置信号。
需要说明的是,支路晶体管可以是为HBT晶体管或MOS晶体管,若支路晶体管为HBT晶体管,则支路晶体管的第一端基极,若支路晶体管为MOS晶体管,则支路晶体管的第一端为栅极。
示例性地,请参阅图3,射频功率放大器设有三个射频放大支路,分别为低频放大支路、中频放大支路和高频放大支路,对应工作于低频、中频和高频三个不同频段。
需要说明的是,在图3所示的电路图中,晶体管Q1-Q7可以为HBT晶体管或者MOS晶体管,以下以晶体管Q1-Q7为HBT晶体管进行说明。
具体地,低频放大支路包括功率放大管Q5和低频输出端OUT1,中频放大支路包括功率放大管Q6和中频输出端OUT2,高频放大支路包括功率放大管Q7和中频输出端OUT3。
对应地,所述偏置电流支路设有三个,分别工作于低频、中频和高频三个不同频段,每个偏置电流支路由一个电阻构成,三个偏置电流支路的电阻分别为电阻R2、电阻R1和电阻R3,所述电阻R2一端与功率放大管Q5的基极连接,R1一端与功率放大管Q6的基极连接,R3一端与功率放大管Q7的基极连接,电阻R1、电阻R2和R3各自的另一端连接于控制模块的一个信号输出端口。
当控制模块切换到与电阻R2连接的一个输出端口时,功率放大管Q5获得偏置电流,射频功率放大器工作于低频状态;当控制模块切换到与R1连接的一个输出端口时,功率放大管Q6获得偏置电流,射频功率放大器工作于中频状态;当控制模块切换到与R3连接的一个输出端口时,功率放大管Q7获得偏置电流,射频功率放大器工作于高频状态,从而可以根据频率的需要,通过控制模块的切换,使偏置电路输出不同的偏置电路,进而是射频功率放大器工作于不同的频段。
在本实施例中,所述偏置电路支路包括干路晶体管Q1、三个支路晶体管Q2、Q3和Q4,三个支路晶体管Q2~Q4的集电极均与干路晶体管Q1的发射极连接,支路晶体管Q2、Q3和Q4各自的发射极与电阻R1、R2和R3一一对应连接,支路晶体管Q2~Q4的基极用于接入控制信号,从而根据控制信号控制支路晶体管Q2、Q3和Q4中的一个导通,使该支路晶体管所在的偏置电流支路R1、R2或R3与对应的功率放大管导通,功率放大管获得对应的偏置电流。
其中,干路晶体管Q1用于实现放大和干路控制功能,在Q1截止时,支路晶体管Q2~Q4均不能导通,实现控制功能。
较佳地,控制模块包括控制芯片,其优选为CMOS控制芯片,其信号输入端用于接入控制信号,其多个信号输出端与支路晶体管Q2~Q4的基极一一对应连接,从而为支路晶体管提供控制信号,实现精确地控制支路晶体管Q2~Q4的导通。
例如,当射频功率放大器需要在低频下工作时,需要电阻R2所在支路产生偏置电流,CMOS控制芯片控制晶体管Q3进行导通(即给晶体管Q3提供导通基极电流或者基极电压),功率放大管Q5就能够获取到电阻R2支路对应的偏置电流或者偏置电压。
在本申请的某一个实施例中,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与所述支路晶体管的第二端一一对应连接,所述支路晶体管的第一端用于连接偏置信号源。
具体地,可以理解的是,控制模块中包括控制芯片,控制芯片包括用用于接收外部的控制指令信号输入端,并将控制指令通过转换后,通过输出端口传递给支路晶体管的第二端,使得支路晶体管产生相应的偏置信号。
需要说明的是,支路晶体管可以是为HBT晶体管或MOS晶体管,若支路晶体管为HBT晶体管,则支路晶体管的第二端为集电极,若支路晶体管为MOS晶体管,则支路晶体管的第二端为源极。
示例性地,请参阅图4,图4所示的射频功率放大器设有三个射频放大支路,分别为低频放大支路、中频放大支路和高频放大支路,对应工作于低频、中频和高频三个不同频段。
需要说明的是,在图4所示的电路图中,晶体管Q2-Q7可以为HBT晶体管或者MOS晶体管,以下以晶体管Q2-Q7为HBT晶体管进行说明。
具体地,低频放大支路包括功率放大管Q5和低频输出端OUT1,中频放大支路包括功率放大管Q6和中频输出端OUT2,高频放大支路包括功率放大管Q7和中频输出端OUT3。
对应地,所述偏置电流支路设有三个,分别工作于低频、中频和高频三个不同频段,每个偏置电流支路由一个电阻构成,三个偏置电流支路的电阻分别为电阻R2、电阻R1和电阻R3,所述电阻R2一端与功率放大管Q5的基极连接,R1一端与功率放大管Q6的基极连接,R3一端与功率放大管Q7的基极连接,电阻R1、电阻R2和R3各自的另一端连接于控制模块的一个信号输出端口。
在本实施例中,偏置电路支路包括三个支路晶体管Q2~Q4,所述控制模块包括CMOS控制芯片,所述支路晶体管Q2~Q4各自的基极与偏置信号源链接,所述支路晶体管Q2~Q4各自的发射极与电阻R1、R2和R3一一对应连接,支路晶体管Q2~Q4各自的集电极连接于CMOS控制芯片对应的信号输出端,从而可根据CMOS控制芯片所接收的控制信号控制支路晶体管Q2、Q3或Q4导通,使功率放大管Q6、Q5或Q7获得对应的偏置电流。
在本申请的某一个实施例中,所述控制模块包括单刀单掷开关,所述单刀单掷开关的数量与所述支路晶体管的数量一致,其中,所述单刀单掷开关第一端用于连接偏置信号源,所述单刀单掷开关第二端与所述支路晶体管的第一端连接。
具体地,可以理解是,控制模块中包括单刀单掷开关,且所述单掷开关的数量与支路晶体管数量相同,即偏置电路中每个偏置支路中都包括一个单刀单掷开关,单刀单掷开关的第一端与偏置信号源连接,所述单刀单掷开关第二端与所述支路晶体管的第一端连接。
需要说明的是,支路晶体管可以是为HBT晶体管或MOS晶体管,若支路晶体管为HBT晶体管,则支路晶体管的第一端为基极,若支路晶体管为MOS晶体管,则支路晶体管的第一端为栅极。
示例性地,请参阅图5,图5所示的射频功率放大器设有三个射频放大支路,分别为低频放大支路、中频放大支路和高频放大支路,对应工作于低频、中频和高频三个不同频段。
需要说明的是,在图5所示的电路图中,晶体管Q2-Q7可以为HBT晶体管或者MOS晶体管,以下以晶体管Q2-Q7为HBT晶体管进行说明。
具体地,低频放大支路包括功率放大管Q5和低频输出端OUT1,中频放大支路包括功率放大管Q6和中频输出端OUT2,高频放大支路包括功率放大管Q7和中频输出端OUT3。
对应地,所述偏置电流支路设有三个,分别工作于低频、中频和高频三个不同频段,每个偏置电流支路由一个电阻构成,三个偏置电流支路的电阻分别为电阻R2、电阻R1和电阻R3,所述电阻R2一端与功率放大管Q5的基极连接,R1一端与功率放大管Q6的基极连接,R3一端与功率放大管Q7的基极连接,电阻R1、电阻R2和R3各自的另一端连接于控制模块的一个信号输出端口。
在本实施例中,偏置信号支路包括三个支路晶体管Q2~Q4,所述控制模块三个单刀单掷开关S1~S3。三个单刀单掷开关S1~S3各自第一端与偏置信号源连接,单刀单掷开关第二端与支路晶体管Q2~Q4的基极一一对应连接,支路晶体管Q2~Q4各自的集电极用于接入直流电压Vbat,支路晶体管Q2~Q4各自的发射极与电阻R1、电阻R2和电阻R3一一对应连接,从而可在单刀单掷开关S1~S3中的一个闭合时,支路晶体管Q2~Q4中对应的一个导通,支路晶体管所在的偏置电流支路为对应的功率放大管提供偏置电流。
应当理解的,所述单刀单掷开关可以为射频开关,可由开关芯片控制实现闭合与断开。
在本申请的某一个实施例中,所述控制模块包括干路晶体管和单刀多掷开关,所述干路晶体管的第三端与单刀多掷开关的第一端连接,所述单刀多掷开关的第二端与所述偏置信号支路一一对应连接,其中,所述单刀多掷开关的掷数量与所述偏置信号支路的数量相同。
具体地,可以理解的是,控制模块包括干路晶体管和单刀多掷开关,单刀多掷开关的第一段连接与干路晶体管的第三端,单刀多掷开关的第二端与所述偏置信号支路一一对应连接,且单刀多掷开关的掷数量与所述偏置信号支路的数量相同。
需要说明的是,干路晶体管可以是为HBT晶体管或MOS晶体管,若干路晶体管为HBT晶体管,则干路晶体管的第三端为发射极,若干路晶体管为MOS晶体管,则干路晶体管的第三端为漏极。
示例性地,请参阅图6,图6所示的射频功率放大器设有三个射频放大支路,分别为低频放大支路、中频放大支路和高频放大支路,对应工作于低频、中频和高频三个不同频段。
需要说明的是,在图6所示的电路图中,晶体管Q1,Q5-Q7可以为HBT晶体管或者MOS晶体管,以下以晶体管Q1,Q5-Q7为HBT晶体管进行说明。
具体地,低频放大支路包括功率放大管Q5和低频输出端OUT1,中频放大支路包括功率放大管Q6和中频输出端OUT2,高频放大支路包括功率放大管Q7和中频输出端OUT3。
对应地,所述偏置电流支路设有三个,分别工作于低频、中频和高频三个不同频段,每个偏置电流支路由一个电阻构成,三个偏置电流支路的电阻分别为电阻R2、电阻R1和电阻R3,所述电阻R2一端与功率放大管Q5的基极连接,R1一端与功率放大管Q6的基极连接,R3一端与功率放大管Q7的基极连接,电阻R1、电阻R2和R3各自的另一端连接于控制模块的一个信号输出端口。
在本申请的某一个实施例中,所述控制模块还包括控制芯片,控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与单刀多掷开关的控制信号输入端连接。
在本实施例中,偏置信号支路包括干路晶体管Q1,所述控制模块包括单刀三掷开关SP3T和CMOS控制芯片,所述单刀三掷开关的输入端口与干路晶体管Q1的发射极连接,单刀三掷开关的三个输出端口与电阻R1、R2和R3一一对应连接,CMOS控制芯片的信号输出端与单刀三掷开关的控制信号输入端连接,从而可根据CMOS控制芯片所接收的控制信号控制单刀三掷开关选择合适的偏置电流支路来进行导通,给对应频段的功率放大管提供偏置电流。
该实施方式相对于设置支路晶体管的实施方式而言,减少支路三极管所产生的电流的干扰,可以提供更精确的偏置电流。
应当理解的,在本实施方式中,由于偏置电流支路设有三路,因而采用具有三个输出端口的单刀三掷开关来实现控制,当偏置电流支路为其他数量时,单刀三掷开关替换为输出端口为对应数量的单刀多掷开关,或者采用多个单刀三掷开关并联来实现。
需要说明的是,上述任一个实施例中的每一个偏置信号支路均包括电阻,并且不同偏置信号支路的电阻阻值各不相同。
本实用新型还提供一种射频功率放大器,所述射频功率放大器包括上述任一项所述的偏置电路。
由于射频功率放大器具有上述偏置电路,因而具有上述偏置电路的全部有益效果,其结构简单、尺寸小、成本低。
本实用新型还提供一种射频前端模组,所述射频前端模组包括上述的射频功率放大器,所述射频前端模组,具有上述射频功率放大器,因而具有射频功率放大器的全部有益效果,其性能较好,成本较低。
以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本实用新型中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中实用新型的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (13)
1.一种偏置电路,用于为至少两路射频放大支路的功率放大管提供偏置信号,所述至少两路射频放大支路工作于不同频段或者不同功率模式,其特征在于,包括控制模块和偏置信号支路,所述偏置信号支路的数量与射频放大支路的数量相同,所述偏置信号支路用于与所述功率放大管一一对应连接,所述控制模块具有信号输出端口,所述信号输出端口的数量与偏置信号支路的数量相同,所述信号输出端口与所述偏置信号支路一一对应连接,以使所述偏置信号支路中任一个偏置信号支路可受控地产生偏置信号。
2.根据权利要求1所述的偏置电路,其特征在于,所述偏置信号支路包括支路晶体管,所述支路晶体管与所述偏置信号支路的数量一致,所述支路晶体管的第三端与射频放大支路的功率放大管一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的偏置电路,其特征在于,所述偏置信号支路还包括干路晶体管,所述支路晶体管的第二端均连接于干路晶体管的第三端。
4.根据权利要求3所述的偏置电路,其特征在于,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端口与所述支路晶体管的第一端一一对应连接。
5.根据权利要求2所述的偏置电路,其特征在于,所述控制模块包括控制芯片,所述控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与所述支路晶体管的第二端一一对应连接,所述支路晶体管的第一端用于连接偏置信号源。
6.根据权利要求2所述的偏置电路,其特征在于,所述控制模块包括单刀单掷开关,所述单刀单掷开关的数量与所述支路晶体管的数量相同,其中,所述单刀单掷开关第一端用于连接偏置信号源,所述单刀单掷开关第二端与所述支路晶体管的第一端连接。
7.根据权利要求1所述的偏置电路,其特征在于,所述控制模块包括干路晶体管和单刀多掷开关,所述干路晶体管的第三端与单刀多掷开关的第一端连接,所述单刀多掷开关的第二端与所述偏置信号支路一一对应连接,其中,所述单刀多掷开关的掷数量与所述偏置信号支路的数量相同。
8.根据权利要求7所述的偏置电路,其特征在于,所述控制模块还包括控制芯片,控制芯片的信号输入端用于接入控制信号,所述控制芯片的信号输出端与单刀多掷开关的控制信号输入端连接。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的偏置电路,其特征在于,每个所述偏置信号支路均包括电阻,并且不同偏置信号支路的电阻阻值各不相同。
10.根据权利要求2-6任一项所述的偏置电路,其特征在于,所述支路晶体管为HBT晶体管或者MOS晶体管;当所述支路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当所述支路晶体管MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
11.根据权利要求3、4、7任一项所述的偏置电路,其特征在于,所述干路晶体管为HBT晶体管或者MOS晶体管;当所述干路晶体管为HBT晶体管时,所述HBT晶体管的第一端为集电极,所述HBT晶体管的第二端为集电极,所述晶体管的第三端为发射极;当所述干路晶体管MOS晶体管,所述MOS晶体管的第一端为栅极,所述MOS晶体管的第二端为源极,所述MOS晶体管的第三端为漏极。
12.一种射频功率放大器,其特征在于,包括如权利要求1-11中任一项所述的偏置电路。
13.一种射频前端模组,其特征在于,包括如权利要求12所述的射频功率放大器。
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CN117639690A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-01 | 珠海晶通科技有限公司 | 射频功率放大器及其工作方法 |
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- 2022-10-19 CN CN202222775798.XU patent/CN219087101U/zh active Active
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