[发明专利]一种2.4GHz频段功率放大器及功率放大方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率放大器及功率放大方法，具体涉及一种2.4GHz频段功率放大器及功率放大方法，属于通信设备技术领域。

背景技术

2.4GHz无线技术是一种短距离无线传输技术，是全世界公开通用使用的无线频段，在2.4GHz频段下工作可以获得更大的使用范围和更强的抗干扰能力，目前广泛应用于家用及商用领域。尽管2.4GHz频段可以容纳大约11个通道，但是，随着各种IT设备的普及，如iPad、手机、个人电脑、游戏机等等都在这个频段下使用，致使多台设备同时使用时互相干扰，数据吞吐量下降；另外，微波炉、蓝牙、无线鼠标等设备也使用2.4GHz频段，也会干扰使用此频段的通信设备。

解决信号干扰问题最有效的方法是提高发射功率，现有技术中，2.4GHz频段的功率放大器普遍只能做到可以将输入信号强度约20dBm的2.4G频段范围内的射频信号放大至约40dBm后输出，这个功率的信号在一些特殊应用场合仍然不能满足信号覆盖范围的需要。

因此，研制一种能够将2.4G频段射频信号放大到56dBm的功率放大器及功率放大方法是非常必要的，并且该设备和方法也有重要的应用前景。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明的第一个目的在于公开一种2.4GHz频段功率放大器，本发明的第二个目的在于公开一种基于2.4GHz频段功率放大器的功率放大方法。能够将2.4G频段射频信号放大到56dBm，解决信号被干扰和覆盖范围不够的问题。

为了实现上述目标，本发明所采用的技术方案是：

一种2.4GHz频段功率放大器，其特征在于，包括：电源电路(1)、负偏置产生电路(2)、上电顺序控制电路(3)、前置放大电路(4)、功率放大电路(5)、环形器(6)、输入接口(7)和输出接口(8)，

待放大的2.4GHz频段射频信号经所述输入接口(7)接入所述前置放大电路(4)，被所述前置放大电路(4)放大后再被所述功率放大电路(5)放大，然后通过所述环形器(6)从所述输出接口(8)输出；

所述电源电路(2)为所述前置放大电路(4)和所述负偏置产生电路(2)供电，所述负偏置产生电路(2)为所述功率放大电路(5)供电，所述负偏置产生电路(2)和所述上电顺序控制电路(3)为所述功率放大电路(5)供电。

前述的2.4GHz频段功率放大器，其特征在于，所述电源电路(2)包括：同步降压转换器芯片U1、电容C1、电容C3、电容C5、电容C6和电容C8，电阻R3和电阻R7，电感L1；

电容C1的一端与同步降压转换器芯片U1的管脚2连接，另一端同时与管脚1和电感L1连接，电感L1的另一端同时与电容C3、电容C6、电阻R3和正5伏电源连接对外输出正5伏电压；电容C3的另一端同时与同步降压转换器芯片U1的管脚4、电阻R3的另一端和电阻R7连接，电阻R7的另一端同时与电容C6的另一端、同步降压转换器芯片U1的管脚6、管脚8、管脚9、电容C8的一端和电容C5的一端连接并接地；电容C8的另一端与同步降压转换器芯片U1的管脚3连接；电容C5的另一端同时与同步降压转换器芯片U1的管脚5、管脚7和输入的正28伏电源连接。

前述的2.4GHz频段功率放大器，其特征在于，所述负偏置产生电路(2)包括：反向电压转换芯片U2，电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R8，可调电阻R6，电容C7和电容C9，电感L2，极性电容C2、极性电容C4和极性电容C10；

电阻R1的一端同时与所述电源电路(2)输出的正5伏电压、极性电容C2的正极、反向电压转换芯片U2的管脚8和电容C7的一端连接，另一端同时与反向电压转换芯片U2的管脚1和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地；极性电容C2的负极接地；电容C7的另一端与反向电压转换芯片U2的管脚6连接并接地；反向电压转换芯片U2的管脚2同时与电阻R5和极性电容C10的正极连接，极性电容C10的负极接地，电阻R5的另一端同时与反向电压转换芯片U2的管脚3、电阻R8和电容C9连接，电容C9的另一端接地，电阻R8的另一端接地；反向电压转换芯片U2的管脚4与电容C11连接，电容C11的另一端接地；反向电压转换芯片U2的管脚7同时与电感L2和二极管D1的负极连接，电感L2的另一端接地，二极管D1的正极同时与反向电压转换芯片U2的管脚5和极性电容C4的负极、电阻R2和负5伏电源连接，极性电容C4的正极接地，电阻R2的另一端同时与所述功率放大电路(5)的输入端和可调电阻R6连接，可调电阻R6的另一端接地。