本發(fā)明涉及濾波技術(shù)領域，尤其涉及一種濾波電路、射頻功率放大器及通信終端。

背景技術(shù)：

通常，采用全球移動通信系統(tǒng)(gsm，globalsystemformobilecommunication)進行通信時，通信終端需要適時調(diào)整輸出功率，即要求通信終端中射頻(rf，radiofrequency)功率放大器(pa，poweramplifier)適時調(diào)整輸出功率，來滿足通信的需求。通信終端中rfpa的功率控制一般是通過調(diào)整外部控制電壓，即調(diào)整vramp電壓信號來完成的。圖1為傳統(tǒng)的rfpa的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1所示，首先，濾波電路對vramp電壓信號進行濾波，獲得濾波后的vramp電壓信號；然后，控制信號轉(zhuǎn)換電路將濾波后的vramp電壓信號轉(zhuǎn)換成控制信號；最后，該控制信號會控制rfpa中驅(qū)動級和放大級對射頻輸入信號進行放大，以獲得滿足通信終端進行通信的射頻輸出信號?？梢姡瑸V波電路的濾波性能會直接影響到rfpa或通信終端的射頻輸出信號。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用固定容值的電容組成的電阻電容rc低通濾波器作為rfpa中固定帶寬的濾波電路。然而，在實際應用中，固定帶寬的濾波電路并不能同時滿足gsm通信協(xié)議中通信終端高低射頻輸出信號的功率對時間(pvt，powerverustime)指標和開關譜要求，例如，如果將濾波電路的3db帶寬設計在比較低的頻率，則當rfpa輸出小功率時，會使射頻輸出信號變化過緩，而難以滿足gsm通信協(xié)議中的pvt指標要求；如果將濾波電路的3db帶寬設計在比較高的頻率，則當rfpa輸出大功率時，射頻輸出信號將會混入濾波后的vramp電壓信號的低頻分量，而難以滿足gsm通信協(xié)議中的開關譜要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實施例期望提供一種濾波電路、射頻功率放大器及通信終端，能夠根據(jù)輸入電壓信號調(diào)整濾波電路的帶寬，進而同時滿足采用gsm通信的通信終端中rfpa不同輸出功率下的pvt指標和開關譜要求。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供了一種濾波電路，所述濾波電路包括：至少一個電容器和串聯(lián)在輸入端和輸出端之間的至少一個電阻；所述電容器一端與所述電阻的輸出端連接，另一端與接地端連接；其中，

所述電容器的輸出電壓信號隨所述電容器的電容量調(diào)整，所述電容器的電容量根據(jù)所述濾波電路的輸入電壓信號對所述電容器兩端電壓的調(diào)整而變化，所述電容器兩端的電壓與所述電容器的電容量成正比。

上述方案中，所述電阻和電容器一一對應。

上述方案中，所述電容器為pn結(jié)電容器。

上述方案中，所述pn結(jié)電容器為可變電容。

上述方案中，所述pn結(jié)電容器包括p型襯底。

上述方案中，所述pn結(jié)電容器包括n型襯底。

本實施例還提供了一種射頻功率放大器，所述射頻功率放大器包括：功率控制電路和功率放大電路；其中，

所述功率控制電路包括：控制信號轉(zhuǎn)換電路和上述方案的濾波電路；其中，所述濾波電路，用于對輸入電壓信號進行濾波整形，輸出濾波整形后的電壓信號；所述控制信號轉(zhuǎn)換電路，用于將所述濾波整形后的電壓信號轉(zhuǎn)換為控制信號；

所述功率放大電路，用于根據(jù)所述控制信號，對射頻輸入信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

上述方案中，所述功率放大電路包括：驅(qū)動電路和放大電路；其中，

所述驅(qū)動電路，用于根據(jù)所述控制信號，對射頻輸入信號進行放大，輸出驅(qū)動信號；

所述放大電路，用于根據(jù)所述控制信號，對所述驅(qū)動信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

本實施例還提供了一種通信終端，所述通信終端包括：處理電路和上述方案的射頻功率放大器；其中，

所述處理電路，用于對輸入信號進行處理，獲得射頻輸入信號；

所述射頻功率放大器，用于對輸入電壓信號進行濾波整形及轉(zhuǎn)換，獲得控制信號，并根據(jù)所述控制信號，對所述射頻輸入信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

上述方案中，所述通信終端為用戶設備或網(wǎng)絡側(cè)設備。

可見，本發(fā)明實施例的濾波電路中電容器兩端的電壓跟隨濾波電路的輸入電壓信號變化；所述電容器的電容量進而根據(jù)所述電容器兩端的電壓變化而變化；從而能夠調(diào)整濾波電路帶寬，調(diào)整所述電容器的輸出電壓信號；如此，可使濾波電路的濾波整形后的電壓信號滿足rfpa的要求，且滿足采用gsm通信的通信終端中rfpa不同輸出功率下的pvt指標和開關譜要求。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的rfpa的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖4為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖5為輸出電壓信號隨輸入電壓信號變化的示意圖；

圖6為pn結(jié)電容器的電容量隨pn結(jié)電容器兩端電壓的變化曲線圖；

圖7為p型襯底的pn結(jié)電容器示意圖；

圖8為n型襯底的pn結(jié)電容器示意圖；

圖9為本發(fā)明射頻功率放大器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明通信終端實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供的濾波電路，主要應用于rfpa中，該濾波電路中電容器兩端的電壓跟隨濾波電路的輸入電壓信號變化；所述電容器的電容量進而根據(jù)所述電容器兩端的電壓變化而變化；從而能夠調(diào)整濾波電路帶寬進而調(diào)整所述電容器的輸出電壓信號；如此，可使濾波電路輸出的濾波整形后的電壓信號滿足rfpa的要求，且滿足采用gsm通信的通信終端中rfpa不同輸出功率下的pvt指標和開關譜要求。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明濾波電路實施例一中，將詳細介紹該濾波電路的具體結(jié)構(gòu)。本實施例中的濾波電路包括至少一個電容器和串聯(lián)在輸入端和輸出端之間的至少一個電阻；所述電容器一端與所述電阻的輸出端連接，另一端與接地端連接；其中，

所述電容器的輸出電壓信號隨所述電容器的電容量調(diào)整，所述電容器的電容量根據(jù)所述濾波電路的輸入電壓信號對所述電容器兩端電壓的調(diào)整而變化，所述電容器兩端的電壓與所述電容器的電容量成正比。

這里，本實施例的濾波電路有多種結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)該濾波電路中電阻和電容器的對應關系進行區(qū)分。圖2為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之一，參照圖2所示，該濾波電路中電阻和電容器是多對一的關系；圖3為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之二，參照圖3所示，該濾波電路中電阻和電容器是一對多的關系；圖4為本發(fā)明濾波電路實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖之三，參照圖4所示，該濾波電路中電阻和電容器是一對一的關系。

從圖2、圖3和圖4可以看出，本實施例的濾波電路本質(zhì)上是由電阻和電容構(gòu)成的n階rc低通濾波器，n為正整數(shù)；可以根據(jù)電阻和電容器的對應關系，確定該濾波電路的延時參數(shù)。

以一階rc低通濾波器為例，結(jié)合圖2所示，當電阻和電容器為二對一的關系時，該濾波電路的延時參數(shù)與電阻r11、電阻r12的和與電容c1的乘積，即(r11+r12)*c1成正比；結(jié)合圖3所示，當電阻和電容器為一對二的關系時，該濾波電路的延時參數(shù)與電阻r1與電容c11、電容c12的和的乘積，即r1*(c11+c12)成正比；結(jié)合圖4所示，當電阻和電容器為一一對應的關系時，該濾波電路的延時參數(shù)與電阻r1與電容c1的乘積，即r1*c1成正比。

應當說明的是，可以根據(jù)實際需要來選擇濾波電路的結(jié)構(gòu)；本實施例中，為了根據(jù)濾波電路的輸入電壓信號靈敏地調(diào)整濾波電路的輸出電壓信號，可以選擇如圖3所示結(jié)構(gòu)的濾波電路，該濾波電路通過輸入電壓信號調(diào)整多個電容器的電容量，從而可以靈活地調(diào)整延時參數(shù)，進而可以調(diào)整所述濾波電路帶寬，靈敏地調(diào)整所述濾波電路的輸出電壓信號；為了根據(jù)濾波電路的輸入電壓信號微微調(diào)整濾波電路的輸出電壓信號，可以選擇如圖2所示結(jié)構(gòu)的濾波電路，該濾波電路通過多個電阻對輸入電壓信號進行分壓，使分到電容器兩端的電壓減小，進而使電容器的電容量變化也減少，從而只能微微調(diào)整該濾波電路的延時參數(shù)，進而只能微微調(diào)整所述濾波電路的輸出電壓信號，因此只能微微調(diào)整所述濾波電路的帶寬；為了節(jié)省濾波電路的成本開銷，可以選擇如圖4所示結(jié)構(gòu)的濾波電路，該濾波電路簡單，不需要額外的電阻和電容器成本開銷。

進一步地，采用gsm通信時，為了實現(xiàn)不同的輸出功率等級，通信終端需要適時調(diào)整輸出功率，即要求通信終端中rfpa適時調(diào)整輸出功率；如此，當需要調(diào)整rfpa的輸出功率時，就需要相應調(diào)整控制rfpa輸出功率的輸入電壓信號，以滿足通信的需求。當輸入電壓信號變化時，由于所述電容器連接在輸出端與接地端之間，因此，所述電容器兩端的電壓也相應變化；也就是說，本實施例的濾波電路可以根據(jù)輸入電壓信號的變化對濾波電路中電容器兩端的電壓進行調(diào)整。

另外，所述電容器可以利用集成電路中的壓變電容特性，使所述電容器的電容量與所述電容器兩端的電壓成正比關系，即所述電容器的電容量隨所述電容器兩端的電壓增大而增大，隨所述電容器兩端的電壓減小而減小。進一步地，由于該濾波電路的延時參數(shù)與電阻和電容的乘積成正比，因此，在電阻不變的條件下，通過調(diào)整該濾波電路中電容器的電容量，可以調(diào)整該濾波電路的延時參數(shù)；而該濾波電路的延時參數(shù)可以決定該濾波電路的輸出電壓信號，因此，通過調(diào)整所述電容器的電容量，可以調(diào)整所述濾波電路的帶寬。

應當說明的是，所述濾波電路的帶寬可以是所述濾波電路的3db帶寬，所述3db帶寬指的是所述輸出電壓信號的功率下降到峰值功率的1/2倍時對應的頻帶寬度；由于，功率定義為幅度的平方，因此，所述濾波電路的3db帶寬也可以指所述輸出電壓信號的幅值下降到最大值的二分之根號二倍時對應的頻帶寬度。

圖5為輸出電壓信號隨輸入電壓信號變化的示意圖，參照圖5所示，當輸入電壓信號由小變大時，由于所述電容器的壓變電容特性，使所述電容器的電容量也相應變大，從而使所述濾波電路的延時參數(shù)變大，所述濾波電路的3db帶寬變窄；如此，會使所述輸出電壓信號的上升波形或者下降波形由抖變緩。

可以理解的是，通過調(diào)整濾波電路的3db帶寬，就能夠使所述濾波電路的輸出電壓信號滿足采用gsm通信的通信終端中rfpa不同功率等級的pvt指標和開關譜要求，是因為：一方面，當輸入電壓信號較小時，所述電容器的電容量較小，相應的，所述濾波電路的延時參數(shù)也較小，所述濾波電路的3db帶寬變寬，使所述濾波電路的輸出電壓信號的上升波形或者下降波形較抖；如此，可克服當rfpa輸出小功率時，射頻輸出信號變化過緩的問題，使rfpa的射頻輸出信號能夠很好的滿足gsm通信協(xié)議中pvt指標要求。另一方面，當輸入電壓信號較大時，所述電容器的電容量較大，相應的，所述濾波電路的延時參數(shù)也較大，所述濾波電路的3db帶寬偏向較低頻率處，使所述濾波電路的輸出電壓信號的上升波形或者下降波形較緩；如此，可避免射頻輸出信號混入濾波整形后的輸入電壓信號的低頻分量，使rfpa的射頻輸出信號能夠很好的滿足gsm通信協(xié)議中的開關譜要求。

進一步地，在本發(fā)明濾波電路實施例二中，將詳細介紹本發(fā)明濾波電路中電容器的具體結(jié)構(gòu)以及特性。

所述濾波電路中電容器可以是pn結(jié)電容器，當所述pn結(jié)電容器兩端外加正向電壓時，電壓大小的變化，會引起空間電荷區(qū)寬窄的變化，即空間電荷區(qū)正負電荷多少的變化，該變化類似于電容充放電時極板電荷的變化，這種電容效應為勢壘電容。另外，當所述pn結(jié)電容器外加正向電壓時，電壓大小的變化，也會引起耗盡層載流子濃度及數(shù)量的變化，這種電容效應為擴散電容。該pn結(jié)電容器的電容量為勢壘電容與擴散電容的疊加，并且勢壘電容和擴散電容都為可變電容，因此，所述pn結(jié)電容器為可變電容；圖6為pn結(jié)電容器的電容量隨pn結(jié)電容器兩端電壓的變化曲線圖，參照圖6所示，所述pn結(jié)電容器的電容量是可變的，跟隨著所述pn結(jié)電容器兩端的電壓變化而變化，并且所述pn結(jié)電容器的電容量與所述pn結(jié)電容器兩端的電壓成正比關系。

進一步地，該pn結(jié)電容器可以有兩種結(jié)構(gòu)，一種為如圖7所示的p型襯底的pn結(jié)電容器，該p型襯底的pn結(jié)電容器中的主雜質(zhì)是p型半導體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是n型半導體。另一種為如圖8所示的n型襯底的pn結(jié)電容器，該n型襯底的pn結(jié)電容器中的主雜質(zhì)是n型半導體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是p型半導體。

進一步地，結(jié)合圖7和圖8，簡要介紹一下所述pn結(jié)電容器兩端在所述濾波電路中的連接關系；所述pn結(jié)電容器的p區(qū)即p型半導體端與所述電阻的輸出端連接，n區(qū)即n型半導體端與接地端連接。

應當說明的是，p(p指positive，帶正電的)型半導體由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成，會在半導體內(nèi)部形成帶正電的空穴；n(n指negative，帶負電的)型半導體由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導體內(nèi)部形成帶負電的自由電子。

上述詳細介紹了本發(fā)明濾波電路的組成結(jié)構(gòu)以及本發(fā)明濾波電路中電容器的具體結(jié)構(gòu)和特性，在本發(fā)明濾波電路實施例三中，基于電路實施例一中的濾波電路以及電路實施例二中的pn結(jié)電容器，將詳細介紹該濾波電路的工作原理。

以下結(jié)合圖4中濾波電路，對該濾波電路的工作原理進行詳細說明。

這里，針對rfpa中不同的模式或者功率，可以通過調(diào)整輸入電壓信號vi，來調(diào)整所述濾波電路中的pn結(jié)電容器的電容量，以得到所述濾波電路不同的低通特性，最終達到調(diào)整輸出電壓信號vo的目的。

具體地，當rfpa需要輸出小功率時，可以調(diào)整輸入電壓信號vi，使所述輸入電壓信號vi變小，相應的，所述pn結(jié)電容器兩端的電壓也變小。由于pn結(jié)電容器的壓變電容特性，所述pn結(jié)電容器的電容量也相應變小，使所述濾波電路的延時參數(shù)變小，從而使所述輸出電壓信號vo的上升波形和下降波形變抖；克服當rfpa輸出小功率時，射頻輸出信號變化過緩的問題，使rfpa的射頻輸出信號能夠很好的滿足gsm通信協(xié)議中pvt指標要求。

當rfpa需要輸出大功率時，可以調(diào)整輸入電壓信號vi，使所述輸入電壓信號vi變大，相應的，所述pn結(jié)電容器兩端的電壓也變大。由于pn結(jié)電容器的壓變電容特性，所述pn結(jié)電容器的電容量也相應變大，使所述濾波電路的延時參數(shù)變大，從而使所述輸出電壓信號vo的上升波形和下降波形變緩；避免射頻輸出信號混入濾波整形后的輸入電壓信號vi的低頻分量，使rfpa的射頻輸出信號能夠很好的滿足gsm通信協(xié)議中的開關譜要求。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種rfpa，圖9為本發(fā)明射頻功率放大器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖9所示，所述射頻功率放大器2包括功率控制電路21和功率放大電路22；其中，

所述功率控制電路21包括：上述電路實施例中的濾波電路211和控制信號轉(zhuǎn)換電路212；其中，所述濾波電路211，用于對輸入電壓信號進行濾波整形，輸出濾波整形后的電壓信號；所述控制信號轉(zhuǎn)換電路212，用于將所述濾波整形后的電壓信號轉(zhuǎn)換為控制信號；

這里，為了使輸入電壓信號滿足gsm通信協(xié)議中的pvt指標要求和開關譜要求，首先，輸入電平信號需要先經(jīng)過一個濾波電路，利用濾波電路的濾波特性和衰減特性來實現(xiàn)對輸入電壓信號的濾波整形處理，然后，對濾波整形后的電壓信號進行轉(zhuǎn)換獲得控制信號，以控制功率放大電路對射頻輸入信號進行放大。

該濾波電路211的作用是濾除輸入電壓信號中的干擾信號，同時使輸入電壓信號較為平滑。

該控制信號轉(zhuǎn)換電路212的作用是將濾波整形后的電壓信號轉(zhuǎn)換成控制信號，該控制信號對功率放大電路直接進行控制，以得到想到的輸出功率。

所述功率放大電路22，用于根據(jù)所述控制信號，對射頻輸入信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

進一步地，所述功率放大電路22包括：驅(qū)動電路221和放大電路222；其中，

所述驅(qū)動電路221，用于根據(jù)所述控制信號，對射頻輸入信號進行放大，輸出驅(qū)動信號；

所述放大電路222，用于根據(jù)所述控制信號，對所述驅(qū)動信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種通信終端，圖10為本發(fā)明通信終端實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖10所示，所述通信終端3包括處理電路31和上述實施例中的射頻功率放大器32；其中，

所述處理電路31，用于對輸入信號進行處理，獲得射頻輸入信號；

所述射頻功率放大器32，用于對輸入電壓信號進行濾波整形及轉(zhuǎn)換，獲得控制信號，并根據(jù)所述控制信號，對所述射頻輸入信號進行放大，獲得射頻輸出信號。

這里，所述通信終端3為用戶設備或網(wǎng)絡側(cè)設備；所述用戶設備可以為手機和平板電腦等設備，所述網(wǎng)絡側(cè)設備可以為基站等設備。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。