[发明专利]一种支持多模多频的射频功率放大器、芯片及通信终端

说明书

本发明公开了一种支持多模多频的射频功率放大器、芯片及通信终端。该射频功率放大器包括控制及偏置单元、至少两条放大发射通路，控制及偏置单元分别与各放大发射通路相连；控制及偏置单元根据输入射频信号的频段，控制对应的放大发射通路处于导通状态，并使其余发射通路处于关闭状态。本发明可以根据不同频段选择最优的放大发射通路，通过控制及偏置单元控制相应的放大单元与切换单元的导通与关闭，实现对不同频段的射频信号的放大，一方面尽量满足F类功率放大器的设计原则，兼顾输出功率和功率附加效率，另一方面滤除各个放大发射通路的相应谐波，可以满足载波聚合技术的需求，并且降低射频信号在输出通路上的损耗。

技术领域

本发明涉及一种射频功率放大器，尤其涉及一种支持多模多频的射频功率放大器，同时也涉及包括该射频功率放大器的芯片及通信终端，属于射频集成电路技术领域。

背景技术

众所周知，射频功率放大器广泛应用于无线通信领域。为了适应现代通信事业对通信速度越来越高的要求，各种通信终端设备必须一步步提高技术指标，以满足这种需求。例如，为了满足4G手机对数据传输速率的需求，主流厂商如高通(Qualcomm)、联发科和展讯等开始在其产品上采用载波聚合技术(Carrier Aggregation，简写为CA)。相应地，射频功率放大器也需要具有更高的输出功率及功率附加效率。

根据射频功率放大器的固有特性，若要追求更高的输出功率，必然会导致功率附加效率的降低、工作电流的增大。也就是说，增加输出功率和提高功率附加效率是一对矛盾。在现有技术中，射频功率放大器普遍通过减小晶体管工作导通角来提高功率附加效率。这种方法在提高功率附加效率的同时却会降低输出功率。

当前，谐波控制类功率放大器的出现颠覆了这一传统提高效率的方法。它们通过调整晶体管输出电流、电压波形减小晶体管功耗来提高效率。E类、F类功率放大器是其中最为典型的两种。理论上，E类功率放大器采用过驱动的方式使晶体管工作在开关模式，通过特定的输出网络使得晶体管输出电流电压不同时出现，并且保证在晶体管开、关瞬间的零电压开关(ZVS)、零电压斜率开关(ZVDS)条件，可以使其理论效率更高。但是，E类功率放大器具有非常明显的设计限制因素。这些因素包括晶体管寄生电容、匹配网络、偏置电路、开关占空比等，它们共同导致E类功率放大器无法大规模应用于民用通信领域。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种支持多模多频的射频功率放大器。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该射频功率放大器的集成电路芯片及相应的通信终端。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种支持多模多频的射频功率放大器，包括控制及偏置单元、至少两条放大发射通路，所述控制及偏置单元分别与各放大发射通路相连；

所述控制及偏置单元根据输入射频信号的频段，控制对应的放大发射通路处于导通状态，并使其余发射通路处于关闭状态。

其中较优地，在每一条放大发射通路中，包括顺序连接的输入匹配电路、放大单元、输出匹配电路、谐波滤除网络及输出切换单元。

其中较优地，所述输出切换单元的输出端通过多个可独立连接及断开的开关与对应的射频发射路径相连；所述控制及偏置单元控制所述输出切换单元，选择相应的射频发射路径发射射频信号。

其中较优地，所述输出切换单元中包括至少一个公共端，该公共端与所述输出匹配电路及所述谐波滤除网络相连。

其中较优地，所述射频功率放大器还包括输入切换单元；

所述输入切换单元的输出端连接各所述放大发射通路中的输入匹配电路，用于根据所述控制及偏置单元的控制，选择相应的射频输入端接收射频信号。