[发明专利]功率放大器

说明书

本发明公开了一种功率放大器。本发明的功率放大器，其包括偏置电路与放大电路；偏置电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻及第一电容；放大电路包括输入匹配电路与射频功率管；其中，第三三极管为热感应管，射频功率管由2N个相同的三极管以分布式排列连接而形成，且N个三极管以分布式排列连接而形成第一排三极管组，另N个三极管以分布式排列连接而形成第二排三极管组，第三三极管设置于第一排三极管组与第二排三极管组之间，且第三三极管至第一排三极管组或第二排三极管组中心的距离小于第三三极管至其它器件的距离；N为大于或等于1的自然数。本发明的功率放大器实现了电路在开关状态切换下的动态性能调节。

技术领域

本发明涉及射频微波领域，更具体地涉及一种可实现动态性能调节的功率放大器。

背景技术

随着WLAN射频电路系统的发展，衡量射频电路线性度的指标主要为(矢量误差幅度)EVM性能，而通过设置偏置电路为功率放大器提供线性补偿，以提升射频电路的EVM性能为普遍而成熟的做法。

图1为现有功率放大器的结构示意图，如图1所示，功率放大器包括偏置电路与放大电路。从图中电路所示，在放放大电路工作时，随着RF in信号的增加，放大器的线性度随着晶体管HBT0的工作状态的变化逐渐降低，需要通过偏置电路提供额外的补偿电流来提升电路的线性度。而在偏置电路中，由于晶体管HBT1和电容C1，射频信号通过电阻R1流入到偏置电路中，然后因为晶体管HBT1的的整流作用，整流之后的射频信号转化为直流信号流入晶体管HBT0中，为放大电路提供了补偿，使得电路的线性度提升。因此，偏置电路对放大电路的补偿作用是提升电路线性度重要途径，上述现有的功率放大器中，主要考虑的是电路在静态工作时的EVM，但实际的WLAN收发器工作时使用的是时分双工(TDD)，当接收信号的时候需要关闭功率放大器来降低整体电路的功耗，所以功率放大器必须以一定的占空比周期性地打开和关闭，在功率放大器动态切换过程中产生的电热瞬态变化引起电路的记忆效应：功率放大器开启后，在开关切换时间之内，电路的静态电流增大不能达到稳定状态，导致电路增益下降，会造成电路的EVM性能退化。所以需要设计一种偏置补偿电路来提升电路动态性能调节能力。

有必要提供一种改进的功率放大器，以提升电路动态性能调节能力，同时增强对放大电路的线性补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率放大器，本发明的功率放大器提升了电路在开关状态切换下的动态性能，且实现了电路在开关状态切换下的动态性能调节提高了整个电路工作的稳定性。

为实现上述目的，本发明公开了一种功率放大器，其包括偏置电路与放大电路；所述偏置电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻及第一电容，所述第一三极管的发射极与第一电阻连接，且第一电阻还与所述放大电路连接，所述第二三极管的集电极与第二电阻连接，所述第二三极管的集电极、基极及所述第一三极管的基极共同连接，所述第三三极管的基极与所述第二三极管的发射极连接，所述第一电容与所述第一三极管的基极、第二三极管的基极共同连接，外部电压分别输入所述第二电阻、第三三极管的集电极、第一三极管的集电极；所述放大电路主要包括输入匹配电路与射频功率管，外部射频信号通过所述输入匹配电路输入所述放大电路，所述射频功率管分别与输入匹配电路、第一电阻连接，且所述射频功率管输出放大后的射频信号；其中，所述第三三极管为热感应管，所述射频功率管由2N个相同的三极管以分布式排列连接而形成，且N个三极管以分布式排列连接而形成第一排三极管组，另N个三极管以分布式排列连接而形成第二排三极管组，所述第一排三极管组与第二排三极管组形成对称结构，所述第三三极管设置于所述第一排三极管组与第二排三极管组之间，且所述第三三极管至所述第一排三极管组或第二排三极管组中心的距离小于所述第三三极管至其它器件的距离；N为大于或等于1的自然数。

较佳地，所述第三三极管至所述第一排三极管组或第二排三极管组中心的距离为20～50um。

较佳地，所述第三三极管至所述第一排三极管组或第二排三极管组中心的距离为30um。