一种功率放大器的制作方法

1.本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种功率放大器。


背景技术：

2.功率放大器是无线通信系统的核心部件，其功能是实现射频信号放大，然后将信号通过天线辐射出去，实现无线传输。功率放大器同时也是现代通信系统的主要能耗部件，需要动态地调整其增益，以保证通信质量同时实现节能。
3.传统的功率放大器的架构中，往往在三极管的基极和集电极之间设置负反馈电路，所述负反馈电路中设置有固定电阻用于确定负反馈深度和放大器增益。当电路设置完成后，电阻的阻值无法改变，负反馈深度和功率放大器的增益无法调节，无法使功率放大器满足通信系统中需要动态调节增益的要求，无法保证通信质量和节能。
4.因此需要对现有的功率放大器进行改进，使功率放大器的增益和负反馈深度可以调节，满足通信系统的使用要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提供一种功率放大器，使功率放大器的增益和负反馈深度可以调节，满足通信系统的使用要求。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种功率放大器，包括放大电路和用于调整放大电路增益的负反馈电路；所述放大电路包括三极管，所述负反馈电路的一端与三级管的基极连接另一端与三极管的集电极连接。
7.所述负反馈电路包括负反馈深度调节模块和隔直模块，所述负反馈深度调节模块用于调节负反馈深度和放大器整体增益，所述隔直模块用于反馈三极管集电极的交流信号。
8.所述负反馈深度调节模块包括阻抗子模块、增益信号输入子模块和增益信号馈入子模块，所述增益信号馈入子模块用于将从增益信号输入子模块获取到的增益信号馈入阻抗子模块，以使阻抗子模块的阻值发生变化。
9.进一步的，所述阻抗子模块包括二极管和第一电阻，所述增益信号馈入子模块用于向二极管和第一电阻馈入增益信号。
10.进一步的，所述增益信号馈入子模块包括第一电感和第二电感，所述第一电感的第一端口与阻抗子模块的第一端口连接，所述第一电感的第二端口与增益信号输入子模块连接，所述第二电感的第一端口与阻抗子模块的第二端口连接，所述第二电感的第二端口接地。
11.进一步的，所述隔直模块包括第一隔直模块和第二隔直模块，所述第一隔直模块与负反馈深度调节模块的第一端口连接，所述第二隔直模块与负反馈深度调节模块的第二端口连接。
12.进一步的，所述功率放大器还包括偏置电路，所述偏置电路与三极管的基极连接。
13.进一步的，所述放大电路和信号输入端之间还设置有输入端交流馈电模块。
14.进一步的，所述放大电路和信号输出端之间还设置有输出端交流馈电模块。
15.进一步的，所述放大器还包括供电模块，所述供电模块用于向放大器供电。
16.进一步的，所述供电模块与第三电感的第一端口连接，所述第三电感的第二端口和三极管的集电极连接。
17.本发明实施例一种功率放大器与现有技术相比，其有益效果在于：通过改变增益输入子模块输入电压的大小，从而改变阻抗子模块的阻值，进而调整负反馈深度和功率放大器增益，实现了对功率放大器的外部控制调节。当功率放大器应用于通信系统时，可以根据系统需要调整输入电压，使功率放大器的增益发生相应的改变，满足通信系统的要求，保证通信质量节约能耗。本发明中的负反馈网络中设置了二极管与电阻同时进行直流馈电，增大了电压控制范围。
附图说明
18.图1是本发明一种功率放大器的整体结构示意图；
19.图2是本发明一种功率放大器的负反馈电路的结构示意图。
20.图中，1、负反馈电路；2、放大电路；31、阻抗子模块；32、增益信号馈入子模块；33、增益信号输入子模块；4、隔直模块。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
22.实施例1：
23.如图1和图2所示，本发明公开了一种功率放大器，包括放大电路2和用于调整放大电路2增益的负反馈电路1；所述放大电路2包括三极管，所述负反馈电路1的一端与三级管的基极连接另一端与三极管的集电极连接。
24.所述负反馈电路1包括负反馈深度调节模块和隔直模块4，所述负反馈深度调节模块用于调节负反馈深度和放大器整体增益，所述隔直模块4用于反馈三极管集电极的交流信号。
25.所述负反馈深度调节模块包括阻抗子模块31、增益信号输入子模块33和增益信号馈入子模块32，所述增益信号馈入子模块32用于将从增益信号输入子模块33获取到的增益信号馈入阻抗子模块31，以使阻抗子模块31的阻值发生变化。
26.在本实施例中，所述阻抗子模块31包括二极管和第一电阻，所述增益信号馈入子模块32用于向二极管和第一电阻馈入增益信号。所述第一电阻为固定电阻，所述增益信号可以为电压信号，当增益信号改变时，二极管的阻值发生相应的改变，从而改变了阻抗子模块31整体的阻值；当阻抗子模块31的阻值发生变化时，放大器的增益也发生相应的变化。因此本领域技术人员可以通过试验确定合适的二极管用于放大器电路中的阻抗子模块31。
27.在本实施例中，阻抗子模块31调节放大器增益的工作原理如下：
28.负反馈电路1上的等效电阻值rfb＝rd1 r1
①
。式中rd1为二极管d1的等效电阻值，而该电阻值是受二极管的导通电流控制的，即rd1＝vd1/id1
②
。vd1是二极管的导通压降，
id1为二极管的导通电流，也是流过电阻r1的电流。同时二极管d1与电阻r1的串联关系，因此可知vd＝vd1 r1＊id1
③
。整理以上三式得到：rfb＝(vd1/(vd－vd1) 1)＊r1
④
。
④
式中二极管的导通压降vd1是受工艺确定的，cmos工艺一般为0.7v左右，gaas工艺一般为1.1v左右，可以根据实际需要选择不同工艺的二极管。电阻r1确定后，负反馈电路1的等效电阻rfb受vd电压决定，通过调节vd电压，可以调节负反馈电路1等效电阻rfb，进而调控负反馈深度，即可控制功率放大器的增益。且vd的控制范围可以从vd1至无穷。
29.由工作原理可知，在本发明的技术方案中可以对放大器中的阻抗子模块31的阻值进行线性的调节，进而对放大器增益进行更加线性的调节，使放大器增益的调节具有更高的线性度和稳定度。
30.在本实施例中，所述增益信号馈入子模块32包括第一电感和第二电感，所述第一电感的第一端口与阻抗子模块31的第一端口连接，所述第一电感的第二端口与增益信号输入子模块33连接，所述第二电感的第一端口与阻抗子模块31的第二端口连接，所述第二电感的第二端口接地。参照附图1或2，增益信号由vd端口馈入，所述vd端口即为增益信号输入子模块33的输出端。第一电感和第二电感实现给二极管和第一电阻馈送vd控制信号同时阻断交流反馈信号往外泄露。
31.在本实施例中，所述阻抗子模块31包括第一电阻和二极管，所述增益信号为电压信号，所述二极管的阳极端通过第一电感与vd端口连接；所述二极管的阳极端为所述阻抗子模块的第一端口，所述第一电阻的第一端口和二极管的阴极端连接，所述第一电阻的第二端口为所述阻抗子模块的第二端口。
32.在本实施例中，所述隔直模块4包括第一隔直模块和第二隔直模块，所述第一隔直模块与负反馈深度调节模块的第一端口连接，所述第二隔直模块与负反馈深度调节模块的第二端口连接。所述第一隔直模块和第二隔直模块均为电容，所述第一隔直模块和第二隔直模块用于反馈q1集电极交流信号同时阻断vcc。
33.在本实施例中，所述功率放大器还包括偏置电路，所述偏置电路与三极管的基极连接。
34.在本实施例中，所述放大电路2和信号输入端之间还设置有输入端交流馈电模块。所述输入端交流馈电模块为电容，所述输入端交流馈电模块用于馈入射频信号同阻断vb偏置信号。
35.在本实施例中，所述放大电路2和信号输出端之间还设置有输出端交流馈电模块。所述输出端交流馈电模块为电容，所述输出端交流馈电模块用于把放大后的交流信号往外馈送同时阻断vcc直流信号。
36.在本实施例中，所述放大器还包括供电模块，所述供电模块用于向放大器供电。
37.在本实施例中，所述供电模块与第三电感的第一端口连接，所述第三电感的第二端口和三极管的集电极连接。
38.在本实施例中，可以通过调节负反馈电路1中阻抗子模块31的阻值，从而调节负反馈深度和放大器增益，使放大器增益的调节具有更高的线性度和稳定度。
39.实施例2：
40.参照附图1对本发明的技术方案进行整体说明，本发明的功率放大器电路包括：三极管q1，电容c1，c2，c3，c4，电阻r1，r2，电感l1，l2，l3，和二极管d1构成。射频信号由rfin端
口馈入，由rfout端口输出，放大器供电由vcc端口馈入，放大器偏置信号由vb端口馈入，增益控制信号由vd端口馈入。其中三极管q1实现信号放大；电容c3实现馈入射频信号同阻断vb偏置信号；电阻r1，电容c1，c2，二极管d1，和电感l1，l2组成负反馈网络以提高放大器线性度和稳定性，且控制放大器整体增益。r1电阻的取值和二极管d1的阻值共同影响负反馈深度和放大器整体增益，其中，二极管d1的阻值受到vd馈电电压大小的影响。l1和l2电感实现给二极管d1和电阻r1馈送vd控制信号同时阻断交流反馈信号往外泄露。电容c1和c2用于反馈三极管q1集电极交流信号同时阻断vcc，vb，和vd直流信号。电阻r2调节放大器偏置状态。电感l3实现vcc直流馈电同时阻断交流信号泄露，电容c4实现把放大后的交流信号往外馈送同时阻断vcc直流信号。
41.综上，本发明实施例提供一种功率放大器，有益效果包括：通过改变增益输入子模块33输入电压的大小，从而改变阻抗子模块31的阻值，进而调整负反馈深度和功率放大器增益，实现了对功率放大器的外部控制调节。当功率放大器应用于通信系统时，可以根据系统需要调整输入电压，使功率放大器的增益发生相应的改变，满足通信系统的要求，保证通信质量节约能耗。本发明中的负反馈网络中设置了二极管与电阻同时进行直流馈电，增大了电压控制范围。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。