[发明专利]一种提高射频功率放大器效率的自动控制方法

权利要求书

1.一种提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于，通过对射频功率放大器的栅-源电压Vgs的自动控制实现实时调整射频功率放大器的静态工作点，方法如下：

将射频功率放大器的输入信号、输出信号进行耦合后混频、低通滤波，得到直流信号；单片机中的模数转换器实时采集该直流信号的电压信息并将其与已知的理想值进行比较，比较后的差值提供给单片机中的数模转换器用于输出相匹配的电压，数模转换器的输出端接电感L1后接入射频功率放大器的栅极，实现实时调整射频功率放大器的栅-源电压Vgs。

2.根据权利要求1所述的提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于，在射频功率放大器的不同输出功率下输出不同的栅-源电压Vgs，在射频功率放大器输出大功率信号时调高射频功率放大器的栅-源电压Vgs，在射频功率放大器输出小功率信号时降低射频功率放大器的栅-源电压Vgs。

3.根据权利要求1所述的提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于，射频功率放大器的栅-源电压Vgs的控制通过模数转换器、数模转换器和运算放大器实现，方法如下：

将射频功率放大器的输入信号、输出信号进行耦合后混频、低通滤波，得到直流信号；单片机中的模数转换器采集该直流信号的电压信息并将其与已知的理想值进行比较，比较后的差值提供给单片机中的数模转换器用于输出相匹配的电压，数模转换器的输出端接电阻R1，电阻R1接运算放大器的同相输入端，运算放大器的反相输入端接电阻R3后接地，运算放大器的输出端与运算放大器的反相输入端之间接有电阻R2，运算放大器的输出端接电感L1后接入射频功率放大器的栅极，实现实时调整射频功率放大器的栅-源电压Vgs。

4.根据权利要求3所述的提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于，运算放大器型号是ADA4807-1，其静态电流1mA。

5.根据权利要求4所述的提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于：射频功率放大器采用Freescale公司的AFT05MS004NT1，其是饱和输出功率为4W的LDMOS器件。

6.根据权利要求4所述的提高射频功率放大器效率的自动控制方法，其特征在于：单片机型号是STM32L052x6，其运行功耗为88μA/MHz，单片机自带数模转换器以及模数转换器。

7.一种提高射频功率放大器效率的电路，其特征在于：包括输入端、输出端、射频功率放大器、输入端耦合器、输出端耦合器、混频器、单片机，输入端依次连接耦合器和电容C1后接入射频功率放大器的栅极，电源Vcc接电感L2后接射频功率放大器的漏极，射频功率放大器的源极接地，射频功率放大器的漏极接一电容C2后接输出端耦合器以及输出端；输入端耦合器和输出端耦合器将射频功率放大器的输入信号、输出信号分别进行耦合后接入混频器进行混频，混频输出的信号经直流滤波后得到的直流信号输入单片机中自带的模数转换器，模数转换器采集该直流信号的电压信息并将其与已知的理想值进行比较，比较后的差值提供给单片机中的数模转换器，数模转换器用于输出相匹配的栅-源电压Vgs，数模转换器的输出端接电感L1后接入射频功率放大器的栅极，其中电感L1的作用为扼流。