[实用新型]射频功率放大器

权利要求书

1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括射频信号处理单元、驱动单元和输出单元，其中：

射频信号处理单元，用于利用输入射频信号生成第一射频信号和第二射频信号，其中将第一射频信号和第二射频信号在具有相同相位时称为零角度参考矢量信号，第一射频信号的相位相对于零角度参考矢量信号的相位有第一角度的顺时针角度差，第二射频信号的相位相对于零角度参考矢量信号的相位有第二角度的逆时针角度差，第一角度和第二角度的范围为0°到90°；

驱动单元，用于分别对第一射频信号和第二射频信号进行放大，以分别得到第一放大信号和第二放大信号；

输出单元，用于利用第一放大信号和第二放大信号的差作为射频输出信号。

2.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，射频信号处理单元包括分配器、第一移相器、第二移相器、第一矢量信号处理器、第二矢量信号处理器，其中：

分配器，用于将输入射频信号分别分配到第一移相器和第二移相器；

第一移相器，用于利用接收的输入射频信号生成第一相位信号；

第二移相器，用于利用接收的输入射频信号生成第二相位信号，其中第一相位信号和第二相位信号的相位差为90°；

第一矢量信号处理器，用于利用第一相位信号和第二相位信号生成第一射频信号；

第二矢量信号处理器，用于利用第一相位信号和第二相位信号生成第二射频信号。

3.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于：

驱动单元包括第一放大器和第二放大器，其中：

第一放大器，用于对第一射频信号进行放大，以得到第一放大信号；

第二放大器，用于对第二射频信号进行放大，以得到第二放大信号。

4.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，射频功率放大器还包括控制单元，用于控制驱动单元和输出单元中有源器件的偏置电压。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的射频功率放大器，其特征在于：

输出单元包括至少一个射频输出模块，在每个射频输出模块中，包括两组晶体管和电磁耦合变压器，电磁耦合变压器包括初级线圈和次级线圈，其中在第一组晶体管中，第一晶体管和第二晶体管的栅极分别与第一放大信号连接，第一晶体管的源极接地，第一晶体管的漏极与第二晶体管的漏极连接，第二晶体管的源极与第一电源连接；在第二组晶体管中，第三晶体管和第四晶体管的栅极分别与第二放大信号连接，第三晶体管的源极接地，第三晶体管的漏极与第四晶体管的漏极连接，第四晶体管的源极与第一电源连接；第一晶体管和第二晶体管的漏极还与初级线圈的第一端连接，第三晶体管和第四晶体管的漏极还与初级线圈的第二端连接；

当输出单元仅包括一个射频输出模块时，次级线圈的第一端为射频信号输出端，次级线圈的第二端接地；

当输出单元包括N个射频输出模块时，N为大于1的自然数，第i个射频输出模块中次级线圈的第一端与第i-1个射频输出模块中次级线圈的第二端连接，1<i≤N，第1个射频输出模块中次级线圈的第一端为射频信号输出端，第N个射频输出模块中次级线圈的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的射频功率放大器，其特征在于：

在每个射频输出模块中，初级线圈的第一端通过第一堆叠晶体管集合与第一晶体管连接，在第一堆叠晶体管集合中包括至少一个堆叠晶体管，堆叠晶体管的栅极均与第二电源连接，当第一堆叠晶体管集合中仅包括一个堆叠晶体管时，堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第一端连接，堆叠晶体管的源极与第一晶体管的漏极连接；当第一堆叠晶体管集合中包括M个堆叠晶体管，M为大于1的自然数，则第j个堆叠晶体管的源极与第j+1个堆叠晶体管的漏极连接，1≤j<M，第1个堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第一端连接，第M个堆叠晶体管的源极与第一晶体管的漏极连接；

初级线圈的第一端通过第二堆叠晶体管集合与第二晶体管连接，在第二堆叠晶体管集合中包括至少一个堆叠晶体管，堆叠晶体管的栅极均与第二电源连接，当第二堆叠晶体管集合中仅包括一个堆叠晶体管时，堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第一端连接，堆叠晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接；当第一堆叠晶体管集合中包括M个堆叠晶体管，则第j个堆叠晶体管的源极与第j+1个堆叠晶体管的漏极连接，第1个堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第一端连接，第M个堆叠晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接；

初级线圈的第二端通过第三堆叠晶体管集合与第三晶体管连接，在第三堆叠晶体管集合中包括至少一个堆叠晶体管，堆叠晶体管的栅极均与第二电源连接，当第三堆叠晶体管集合中仅包括一个堆叠晶体管时，堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第二端连接，堆叠晶体管的源极与第三晶体管的漏极连接；当第一堆叠晶体管集合中包括M个堆叠晶体管，则第j个堆叠晶体管的源极与第j+1个堆叠晶体管的漏极连接，第1个堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第二端连接，第M个堆叠晶体管的源极与第三晶体管的漏极连接；

初级线圈的第二端通过第四堆叠晶体管集合与第四晶体管连接，在第四堆叠晶体管集合中包括至少一个堆叠晶体管，堆叠晶体管的栅极均与第二电源连接，当第四堆叠晶体管集合中仅包括一个堆叠晶体管时，堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第二端连接，堆叠晶体管的源极与第四晶体管的漏极连接；当第一堆叠晶体管集合中包括M个堆叠晶体管，则第j个堆叠晶体管的源极与第j+1个堆叠晶体管的漏极连接，第1个堆叠晶体管的漏极与初级线圈的第二端连接，第M个堆叠晶体管的源极与第四晶体管的漏极连接。