[发明专利]一种可重构的射频及微波功率放大器

说明书

本发明涉及一种可重构的射频及微波功率放大器，包括依次连接的输入射频开关、可调输入匹配网络、功率放大级、可调输出匹配网络和输出射频开关，以及可调谐波阻抗控制网络和偏置及控制电路；所述可调输入匹配网络和可调输出匹配网络中均分别包含至少一级具有基波阻抗转换功能的LC网络，所述LC网络中包含至少一个可重构器件，且所述可重构器件与所述LC网络中的无源器件并联。本发明通过可调输入匹配网络、可调谐波阻抗控制网络、可调输出匹配网络实现可重构的谐波阻抗控制网络和基波阻抗匹配网络，当功率放大器工作于线性功放模式的不同band时，可实时重构负载阻抗网络，满足各频段所需的基波阻抗和谐波负载。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种可重构的射频及微波功率放大器。

背景技术

在以智能手机为代表的移动通信领域中，射频及微波功率放大器(poweramplifier module，简称PA Module,或者PAM，以下简称射频功率放大器或功率放大器)是通信终端中非常重要的元件，它的性能直接影响了移动通信的质量，也直接决定了移动通信终端设备的单次充电使用寿命。射频工程师及芯片设计工程师必须持续不断的提高功率放大器性能，同时控制或者降低射频前端的复杂度及成本。

目前2G无线通信终端需要饱和功率放大器，3G/4G/5G终端需要线性功率放大器，3G/4G/5G终端需要的线性功率放大器是需要在不同的通路中不同band上满足该频段所需的基波阻抗和F类功放所需的谐波负载阻抗，这样使得功率放大器模组作为线性功放时的线性度和功率附加效率低下。另外尽管3G/4G/5G频段覆盖2G频段，但是当前两种功率放大器仍然必须共存于智能手机射频前端中，分别工作于2G模式和3G/4G模式，随着5G通信模式的到来，射频前端的复杂度和成本会进一步增加。同时，4G、5G所需要的多模多频功率放大器模组需要更高的线性度和效率，同时要增加放大器模组所能覆盖的带宽，这一点现有技术很难做到。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可重构的射频及微波功率放大器，针对3G/4G/5G线性功率放大器模组，在同一放大通路中不同band上实时满足该频段所需的基波阻抗和F类功放所需的谐波负载阻抗，提高模组作为线性功放时的线性度和功率附加效率。另外采用重构线性功率放大器使线性功率放大器兼容饱和功率放大器所需的工作模式，省去射频前端中的2G GSM放大器模组，降低射频前端复杂度和成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可重构的射频及微波功率放大器，包括依次连接的输入射频开关、可调输入匹配网络、功率放大级、可调输出匹配网络和输出射频开关，以及可调谐波阻抗控制网络和偏置及控制电路，所述可调谐波阻抗控制网络连接在所述功率放大级和可调输出匹配网络的公共端与地之间；

所述可调输入匹配网络和可调输出匹配网络中均分别包含至少一级具有基波阻抗转换功能的LC网络，所述LC网络中包含至少一个可重构器件，且所述可重构器件与所述LC网络中的无源器件并联；

所述可调谐波阻抗控制网络包括固定谐波阻抗控制网络和至少一个可重构器件，所述可重构器件与所述固定谐波阻抗控制网络中的无源器件并联；

其中，所述可重构器件为可重构电容或可重构电感，所述可重构电容由射频开关与电容串联构成，所述可重构电感由射频开关与电感串联构成；

所述偏置及控制电路分别与所述输入射频开关、功率放大级、输出射频开关、所述可调输入匹配网络中的射频开关、所述可调输出匹配网络中的射频开关和所述可调谐波阻抗控制网络中的射频开关连接。

本发明的有益效果是：本发明一种可重构的射频及微波功率放大器通过可调输入匹配网络、可调谐波阻抗控制网络、可调输出匹配网络实现可重构的谐波阻抗控制网络和基波阻抗匹配网络，当功率放大器工作于线性功放模式的不同band时，可实时重构负载阻抗网络，满足各频段所需的基波阻抗和谐波负载。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。