[发明专利]一种带有驻波自动保护功能的射频功率放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种带有驻波自动保护功能的射频功率放大器电路。

背景技术

通常对于功率放大器来说，除了输出功率、效率、线性度等指标外，还需要满足鲁棒性要求，例如，在负载失配条件下，功率放大器不会永久失效。在商用移动设备中，最严重的失配条件通常发生在两种情况下。一种情况，在电池和功率放大器之间没有用到电压调节器，将电池直接连接到功率放大器的供电端，缺点是每次给电池充电时，往往给电池过度充电。另一种情况，在功率放大器和天线之间没有隔离器。因此，当天线故障或者断开连接时引起的负载失配，将会给功率放大器带来影响。当集电极电压波形在失配条件下表现为非常高的峰值时，功率晶体管有时难以承受瞬时的电压过冲。当然，当功率放大器同时遭受过度充电和负载失配时，最坏的情况将会发生。

当因为失配导致较高的电压驻波比发生时，此时射频功率就反射回输出功率管的集电极。所引起的射频电压摆动能够超过晶体管集电极-基极击穿电压，引起集电极电流雪崩式增加，因而使基极-集电极结或基极-发射极结烧毁。

发明内容

针对失配导致的高电压驻波比对射频功率管的不利影响，本发明的目的在于提出一种带有驻波自动保护功能的射频功率放大器电路。

为实现上述目的，本发明提供一种带有驻波自动保护功能的射频功率放大器电路，包括：

功率放大器主体电路，功率放大器主体电路包含输出级功率晶体管；

功率检测电路，其输入端与输出级功率晶体管的输入端相连；以及

驻波保护电路，其一端与输出级功率晶体管的输入端相连，另一端与功率检测电路的输出端相连，驻波保护电路用于在所述输出级功率晶体管临界击穿时开启，对功率放大器主体电路中的电压或电流进行分流。

优选的，所述驻波保护电路包括一场效应晶体管，该场效应晶体管的栅极连接至所述功率检测电路的输出端，漏极连接所述输出级功率晶体管的输入端。

优选的，所述功率检测电路的输出端与场效应晶体管的栅极之间还连接一个二极管或多个串联的二极管。

优选的，所述功率检测电路还包括分压电阻，其一端连接场效应晶体管的栅极，另一端接地。

优选的，所述驻波保护电路中还包括箝位保护电路，箝位保护电路与所述场效应管的源极连接。

优选的，所述箝位保护电路包括双极型晶体管Q₁、电阻R₂和电阻R₃，双极型晶体管Q₁的基极与电阻R₂和电阻R₃的一端连接，双极型晶体管Q₁的基极和电阻R₃的另一端分别接地，双极型晶体管Q₁的集电极和电阻R₂的另一端连接至所述场效应晶体管的源极。

优选的，所述驻波保护电路还包括一滤波电容，其一端连接所述双极型晶体管Q₁的基极，另一端接地。

优选的，所述功率检测电路(102)的输出端与场效应晶体管的栅极之间还连接有调节电阻R₄。

通过上述技术方案，可以看出本发明的有益效果在于：

(1)在输出级功率晶体管的输入端应用功率检测器，可以有效地减少功率损失，将驻波保护电路也放置在功率放大器的输入端，也可以尽量减少对射频信号的能量损失；

(2)通过设计电阻R₁的大小可以实现对场效应晶体管栅压的微调；

(3)通过设置串联的二极管，其与要保护的功率管的基极-发射极结的击穿电压相关，根据输出级功率管的基极-发射极结的击穿电压和基极-集电极结的击穿电压，得出击穿临界状态下对应的检测电压，设计串联的晶体管数目，使得此时二极管开启。

附图说明

图1为本发明提出的一种带有驻波自动保护功能的功率放大器电路原理框图；

图2为本发明一具体实施例的驻波自动保护功能电路结构；

图3为本发明另一具体实施例的驻波自动保护功能电路结构。

图中附图标记具有如下含义：

101 功率放大器主体电路；

102 功率检测电路；

103 驻波保护电路；