專利名稱：一種通過自適應(yīng)調(diào)整柵壓來提高功率放大器效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種在移動通信系統(tǒng)基站和直放站的功率放大器中用于提高效率的 方法,特別涉及一種通過自適應(yīng)調(diào)整柵壓值來提高功率放大器效率的方法。
背景技術(shù)：
在移動通信基站和直放站中，都有一個非常重要的指標(biāo):效率。開發(fā)高效率的基站 和直放站巳成為發(fā)展的趨勢。功率放大器是基站和直放站中耗電最多的模塊，其效率 很大程度上制約著基站和直放站的效率。功率放大器的效率一直是其研制的一個難題， 提高功率放大器的效率不僅可以降低基站和直放站的整機溫度，使可靠性得到提高，
而且還節(jié)省了電費，降低了運營商的運營費用。
移動通信系統(tǒng)中的功率放大器的功率放大管大多都采用LDMOS場效應(yīng)功率放大 管，功率放大管的功耗一般占整個功率放大器功耗的80%以上。LDMOS場效應(yīng)功率 放大管的靜態(tài)電流值由其柵壓值的大小來調(diào)整，傳統(tǒng)的功率放大器不管是采用模擬電 路還是采用數(shù)字電路(單片機)給LDMOS場效應(yīng)功率放大管提供柵壓，給出的柵壓值 一般都是相對固定的,或者是隨著溫度變化進行高低溫的線性補償?shù)?，其本質(zhì)上功率放 大器在工作中靜態(tài)工作點是基本不變的，因此對功率放大器的效率改變不大。
另外移動通信基站和直放站中，功率放大器不是總是輸出在標(biāo)稱功率下，根據(jù)具 體情況不同可能會出現(xiàn)比標(biāo)稱功率低5dB甚至是10dB以上的功率等級下工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過自適應(yīng)調(diào)整柵壓來提高功率放大器效率的方法，
其包括步驟(1)檢波電路檢測功率放大器的輸出功率等級；步驟(2)檢波電路將
檢測出的不同功率等級對應(yīng)的電壓值傳給控制電路，控制電路通過判斷檢波電路傳來
的電壓值的大小來判斷功率放大器的輸出功率等級；步驟(3)控制電路根據(jù)輸出功率
等級來調(diào)整功率放大電路中場效應(yīng)功率放大管的靜態(tài)電流值。
傳統(tǒng)的功率放大器不管是采用模擬電路還是采用數(shù)字電路(單片機等)給場效應(yīng)功
率放大管提供柵壓，給出的柵壓值一般都是相對固定的,或者是隨著溫度變化進行高低
溫的線性補償?shù)?，其目的都是為了保證功率放大器的線性，其本質(zhì)上功率放大器在工作中靜態(tài)工作點是基本不變的。而場效應(yīng)功率放大管特性一般是在輸出功率減小后線 性指標(biāo)的余量會越來越大，那么功率放大器在標(biāo)稱功率回退后線性余量較大的情況下， 仍采用相對較大的靜態(tài)電流，此時雖然功率放大器的線性會較好，但是功率放大器的 效率會相對較低。如果此時將靜態(tài)電流值調(diào)小，在相同功率下同樣是滿足功率放大器 線性指標(biāo)要求，雖然余量不大，但是功率放大器的工作電流會變小，從而功率放大器 的效率得到提高。
另外采用此發(fā)明方法對于使用控制器(單片機等)對功率放大管柵壓進行驅(qū)動的 功率放大器模塊只需要進行程序上的升級就可以達到提高整個功率放大器效率的目 的，既經(jīng)濟又方便。


圖l為根據(jù)本發(fā)明方法的模塊框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的目的是根據(jù)功率放大器的輸出功率等級，通過控制器(單片機等)靈活調(diào) 整功率放大器的靜態(tài)工作點，在對功率放大器的線性和增益等影響不大的情況下，通 過在不同功率等級下自適應(yīng)調(diào)整場效應(yīng)功率放大管靜態(tài)電流值來調(diào)整功率放大器的工
作電流，從而達到提高功率放大器工作效率的目的。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明需要結(jié)合控制電路11、檢波電路12、功率放大電路 13三個基本部分來構(gòu)成。功率放大電路13是功率放大器的一部分，其中控制電路ll 是處理核心，它分別與檢波電路12和功率放大電路13相連。功率放大電路13的輸出 功率決定了功率放大器的的輸出功率，檢波電路12檢測功出率放大器的輸出功率等 級，將檢測出的不同功率等級對應(yīng)的電壓值反饋給控制電路11，控制電路11根據(jù)檢 測的電壓值的大小來判斷功率放大器的輸出功率等級,然后根據(jù)功率放大器的輸出功 率等級來調(diào)整功率放大電路13中場效應(yīng)功率放大管的柵壓值，從而改變場效應(yīng)功率放 大管的靜態(tài)工作電流值。
使用發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)在于恰當(dāng)?shù)睦昧藞鲂?yīng)功率放大管在輸出功率回退(功率 回退是指功率的逐級減小)后，在不影響功率放大器要求的線性指標(biāo)下，將功率放大 管的靜態(tài)電流值調(diào)小，這樣可以在較大程度上減小功率放大器的動態(tài)工作電流，使功 率放大器的整體效率得到一定程度的提高。
為了使用本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加的清楚明白，以下參考附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明
參照圖l。該圖為根據(jù)本發(fā)明的方法的模塊框圖，其中控制電路ll，用于接收功率 檢測信號(即檢波電壓)，并判斷輸出功率等級，根據(jù)輸出功率等級來調(diào)整場效應(yīng)功率 放大管的靜態(tài)電流值,在符合線性要求的情況下使功率放大管的靜態(tài)電流值盡量的小。 檢波電路12，用于檢測功率放大器的輸出功率等級，并將檢波電壓信號傳給控制電路。 功率放大電路13，用于功率信號的放大，功率放大電路中需包含場效應(yīng)功率放大管， 場效應(yīng)功率放大管一般都用在功率放大器的末級和推動級，其靜態(tài)工作電流由柵壓大 小來調(diào)整。
具體實現(xiàn)過程檢波電路檢測功率放大器的輸出功率等級，將檢測出的不同功率 等級對應(yīng)的電壓值傳給控制電路，控制電路通過判斷檢波電路傳來的電壓值的大小來 判斷功率放大器的輸出功率等級。控制電路根據(jù)功率放大器在滿足線性指標(biāo)的要求下，
將功率回退后每個功率等級下功放管的靜態(tài)電流值盡量調(diào)小，達到對功率放大管的靜 態(tài)電流值的控制?？刂齐娐返脑瓌t是調(diào)整的場效應(yīng)功率放大管靜態(tài)電流值要能使功率 放大器的線性(功率放大器的線性是指功率放大器進行功率放大的線性)滿足指標(biāo)的 要求，在滿足線性指標(biāo)的要求下將回退后的每個功率等級下的功率放大管的靜態(tài)電流 值盡量調(diào)小，已達到不同功率等級條件下的場效應(yīng)功率放大管的效率的最優(yōu)化，并以 此來達到提高功率放大器整體工作效率的目的。
權(quán)利要求
1、一種通過自適應(yīng)調(diào)整柵壓來提高功率放大器效率的方法，其特征在于步驟(1)檢波電路檢測功率放大器的輸出功率等級；步驟(2)檢波電路將檢測出的不同功率等級對應(yīng)的電壓值傳給控制電路，控制電路通過判斷檢波電路傳來的電壓值的大小來判斷功率放大器的輸出功率等級；步驟(3)控制電路根據(jù)輸出功率等級來調(diào)整功率放大電路中場效應(yīng)功率放大管的靜態(tài)電流值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過對場效應(yīng)功率放大管的柵壓值 進行調(diào)整來控制場效應(yīng)功率放大管的靜態(tài)電流值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于控制電路調(diào)整場效應(yīng)功率放大管靜態(tài)電流值要能使功率放大器的線性滿足指標(biāo)的要求，在滿足線性指標(biāo)的要求下將 標(biāo)稱功率回退后的每個功率等級下的功率放大管的靜態(tài)電流值盡量調(diào)小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于場效應(yīng)功率放大管用在功率放大器 的末級和推動級。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過自適應(yīng)調(diào)整功率放大管的柵壓值來提高功率放大器效率的方法。本發(fā)明需要由結(jié)合三個基本電路來完成用于接收功率檢測信號，并判斷功率等級，根據(jù)功率等級來調(diào)整LDMOS場效應(yīng)功率放大管的靜態(tài)電流值的控制電路；用于檢測功率放大器的輸出功率，并將檢波信號傳給控制電路的檢波電路；用于功率信號的放大的功率放大電路。這樣就能實現(xiàn)在功率放大器不同功率等級下通過調(diào)整LDMOS場效應(yīng)功率放大管的柵壓值，從而使功率放大管在輸出不同功率等級下的效率達到最優(yōu)化。
文檔編號H03F1/02GK101567664SQ200910084950
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者吳子鋼, 張進才, 鵬 江 申請人:武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司