射频功放的温度特性及其温补电路总结

射频电路的重要知识点总结一、射频电路的基本概念1. 射频信号射频信号通常指频率在300千赫兹至300千兆赫兹之间的信号，是一种高频信号。

射频信号通常用来进行无线通信、雷达、卫星通信等。

射频信号相对于低频信号来说，具有传输距离远、穿墙能力强、信息容量大等优点。

2. 射频电路射频电路是一种用于处理射频信号的电路，主要包括射频放大器、射频混频器、射频滤波器、射频功率放大器、射频开关、射频调制解调器、射频天线等组成。

3. 射频电路的特点射频电路与常规低频电路相比，具有频率高、传输损耗大、抗干扰能力强、器件参数要求高等特点。

二、射频电路的设计流程1. 确定需求射频电路的设计首先需要明确需求，包括工作频率、输入输出阻抗、幅度和相位平衡要求、抗干扰能力、工作环境等。

2. 选择器件根据需求选择合适的射频器件，如射频放大器、射频混频器、射频滤波器等。

选择器件时需要考虑器件的工作频率范围、增益、线性度、稳定性、耦合度等参数。

3. 电路设计根据需求和选择的器件，进行射频电路的整体设计，包括电路拓扑结构设计、参数计算、仿真验证等。

4. 电路布局和布线射频电路的布局和布线对电路的性能有很大的影响，需要考虑信号的传输路径、防止反射和耦合、尽量减少信号损耗等。

5. 电路调试和优化射频电路设计完成后需要进行调试和优化，对功耗、线性度、稳定性、抗干扰能力等进行测试和改进。

6. 电路验证射频电路设计完成后需要进行电路性能验证，包括工作频率范围测试、输入输出阻抗匹配测试、幅度和相位平衡测试、抗干扰能力测试等。

三、射频电路中的常见器件1. 射频放大器射频放大器是射频电路中的重要器件，用于放大射频信号。

根据工作频率和功率要求可以选择不同的射频放大器，包括晶体管放大器、集成射频放大器、功率放大器等。

2. 射频混频器射频混频器用于将射频信号和局部振荡信号进行混频，产生中频信号。

射频混频器的性能对整个混频系统的性能影响很大。

3. 射频滤波器射频滤波器主要用于滤除非目标频率的信号，保证接收机的选择性和抗干扰能力。

(10)授权公告号 CN 202076989 U(45)授权公告日 2011.12.14C N 202076989 U*CN202076989U*(21)申请号 201120216050.5(22)申请日 2011.06.24H03F 1/30(2006.01)H03F 3/20(2006.01)(73)专利权人惠州市正源微电子有限公司地址516023 广东省惠州市云山西路12号德赛大厦十九层(72)发明人彭凤雄(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司 44102代理人任海燕(54)实用新型名称射频功率放大器温度补偿电路(57)摘要本实用新型涉及一种射频功率放大器温度补偿电路，包括由基准电压产生电路、电压转换电路及温度斜率调整电路组成的控制电路，其输出端接反馈电路，基准电压产生电路产生一个不随温度和电源电压变化的基准电压V BG 和一个跟随温度变化的电流I PTAT ，电压转换电路把电流I PTAT 转换成随温度变化的电压V PTAT ，并提高V BG 驱动能力后输出V REF 给温度斜率调整电路，由其把电压V REF和V PTAT 组合产生一可随芯片温度变化的电压V tf输出给反馈电路以调节射频功率放大器增益。

本实用新型能在不影响射频功率放大器效率等指标的前提下减少增益随温度的变化，且改变反馈电路反馈量的电路能同时改善放大器的线性度指标。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页1.射频功率放大器温度补偿电路,其特征在于：包括反馈电路，其连接于射频功率放大器输入端与输出端之间，用于调节射频功率放大器增益；基准电压产生电路，用于产生一个不随温度和电源电压变化的基准电压VBG和一个跟随温度变化的电流IPTAT；电压转换电路，接收跟随温度变化的电流IPTAT ，将其转换成随温度变化的电压VPTAT；接收基准电压VBG 将其转换成一个驱动能力更强的基准电压VREF；温度斜率调整电路，接收电压转换电路输出的电压VREF 和VPTAT，用于把电压VREF和VPTAT进行组合产生一个跟随芯片温度变化的电压Vtf输出给反馈电路实现射频功率放大器的增益调节。

MOS功放温补电路是一种用于补偿温度变化对MOS场效应晶体管（MOSFET）功率放大器性能影响的电路。

在功率放大器的设计中，MOS晶体管的参数会随着温度的变化而变化，这会影响放大器的增益、线性度和效率等关键性能指标。

为了保持放大器的性能稳定，通常需要设计温度补偿电路来抵消这些变化。

以下是一些关于MOS功放温补电路的设计要点：
1. 温度检测：温补电路需要能够准确地检测到晶体管的工作温度。

这可以通过集成在芯片上的温度传感器来实现，或者使用外部的温度传感器。

2. 电压调节：为了补偿温度引起的阈值电压变化，温补电路会根据检测到的温度调整MOS 晶体管的栅极电压。

这通常是通过一个与温度相关的电压参考源来实现的。

3. 电流调节：除了电压调节外，温补电路还可能需要调整晶体管的驱动电流，以保持放大器的线性度和效率。

4. 稳定性：温补电路的设计需要确保在整个温度范围内放大器的稳定性，避免引入不必要的振荡或噪声。

5. 系数对应：温补电路的温度系数应与MOS晶体管的温度系数相对应，以确保有效的补偿效果。

总的来说，MOS功放温补电路是确保功率放大器在不同温度下都能保持稳定性能的重要部分。

设计时需要考虑到多种因素，包括温度检测的准确性、电压和电流调节的精确性以及整体电路的稳定性。

通过精心设计的温补电路，可以显著提高功率放大器的可靠性和性能。

射频温度原理及应用射频温度原理是指通过测量射频噪声功率谱密度，来间接计算射频器件的温度。

射频噪声是由器件内部的热运动引起的随机信号，其功率谱密度与温度呈线性关系。

因此，通过测量射频噪声功率谱密度，可以获得射频器件的温度信息。

射频温度的计算公式为：T = (P/∆f)/(2*k*B)其中，T表示温度，P表示射频噪声功率谱密度，∆f表示测量带宽，k表示玻尔兹曼常数，B表示波尔兹曼宽度。

通过测量射频噪声功率谱密度和带宽，可以得到射频器件的温度。

射频温度可以广泛应用于射频电子系统中。

以下是射频温度的一些应用案例：1. 射频器件的故障诊断和调节：通过测量射频器件的温度，可以判断器件是否正常工作。

当温度超出一定范围时，可能表示器件存在故障或异常。

同时，可以根据温度信息进行调节和控制，以保证射频系统的正常工作。

2. 温度补偿：射频器件的温度变化会对其性能产生一定的影响，通过测量射频器件的温度，并根据温度变化进行补偿，可以提高射频系统的性能和稳定性。

例如，在射频放大器中，温度的变化会引起功率放大倍数的变化，通过测量温度并对放大器进行温度补偿，可以提高放大器的线性度和稳定性。

3. 系统监测和控制：射频系统中的各种传感器和执行器，如温度传感器、阀门和执行器等，可以通过测量射频温度并根据温度信息进行控制。

例如，在温度过高时，可以自动调节系统的工作状态，以防止过热和损坏。

4. 系统调试和优化：在射频系统的调试和优化过程中，可以通过测量射频温度来诊断和分析系统中的问题。

例如，在射频滤波器中，可以通过测量不同位置的温度来确定滤波器是否存在故障或误差。

需要注意的是，射频温度原理适用于射频器件的热噪声，而不适用于传输线、天线等无源器件的温度测量。

此外，射频温度测量也存在一定的误差和限制，如由于环境温度和器件间的热传导引起的温度漂移等。

总之，射频温度原理可以通过测量射频噪声功率谱密度来间接计算器件的温度，并广泛应用于射频电子系统中的故障诊断、调节、温度补偿、系统监测和控制等领域。

高温热管理新技术提高射频功率放大器的效果随着无线通信技术的迅猛发展，射频功率放大器在无线通信系统中扮演着至关重要的角色。

而高温环境对射频功率放大器的性能和可靠性产生了巨大影响。

因此，如何有效地管理高温热能成为了提高射频功率放大器效果的关键。

高温环境对射频功率放大器的影响主要表现在两个方面：首先是功率放大器的热效应，其次是温度对电子器件性能的影响。

首先，功率放大器的热效应是影响其效果的主要因素之一。

随着功率放大器工作时间的增长，其内部会产生大量的热能。

如果不能有效地排除这些热能，功率放大器的工作温度会不断上升，最终导致设备的性能下降、功率输出不稳定甚至完全失效。

因此，高温热管理技术的发展对于提高射频功率放大器的效果至关重要。

一种常见的高温热管理技术是通过散热器将功率放大器产生的热能传导到周围环境中，以保持设备的工作温度在可接受范围内。

通常，散热器由金属材料制成，具有良好的热导性能。

此外，还可以采用风扇冷却或液冷技术来增强散热效果，从而进一步提高射频功率放大器的效果。

其次，温度对电子器件性能的影响也不可忽视。

在高温环境下，电子器件的性能会发生变化，例如导通特性、噪声系数等。

为了提高射频功率放大器的效果，需要在设计和制造过程中充分考虑到温度对器件性能的影响，并采取相应的措施进行补偿。

一种常见的补偿方法是采用温度补偿技术来减小温度对射频功率放大器的影响。

通过分析和测试器件在不同温度下的性能变化，可以建立相应的温度补偿模型。

在实际应用中，可以根据当前的工作温度，自动调整电路参数或功率放大器的工作状态，使其能够在不同温度下保持较为稳定的性能。

此外，还可以采用新材料和新工艺来提高射频功率放大器在高温环境下的工作效果。

一些高温稳定性较好的材料如碳化硅、氮化硅等被广泛应用于射频功率放大器的设计中，以提高器件的热稳定性。

同时，采用新工艺和制造技术，如沉积技术、微电子加工技术等，可以提高器件的可靠性和耐高温性能。

总结起来，要提高射频功率放大器的效果，高温热管理新技术起到了至关重要的作用。

专利名称：基于射频功率放大器的温度补偿电路专利类型：发明专利
发明人：朱明皓
申请号：CN201911099560.6
申请日：20191112
公开号：CN110739917A
公开日：
20200131
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明揭示了一种基于射频功率放大器的温度补偿电路，所述温度补偿电路包括第一温度补偿单元及第二温度补偿单元，所述第一温度补偿单元包括运算放大器及与运算放大器输出端并联的具有正温度系数的第四电阻T1，所述第二温度补偿单元包括串联于运算放大器输出端的分压电阻和二极管、及与二极管相连的射频功率放大器，所述二极管的压降Vd具有负温度系数。

本发明中第二温度补偿单元对射频功率放大器进行线性温度补偿，第一温度补偿单元通过具有正温度系数的电阻搭建电路进行非线性温度补偿，采用两种温度补偿相结合的方式，对射频功率放大器的偏置电压进行温度补偿，以提高射频功率放大器在不同温度下增益的线性度。

申请人：苏州华太电子技术有限公司
地址：215000 江苏省苏州市苏州工业园区若水路388号B0604室
国籍：CN
代理机构：南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：王茹
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射频通道应用温补电路分析作者：王兰翔来源：《山东工业技术》2017年第24期摘要：作为微波系统和射频的主要组成的射频通道，在不同的温度之下，射频通道增益是会根据不同的温度变化发生变化，普通状态的时候，在射频通道之中可以浇入射频可调衰减器，根据热敏电阻电路调式衰减器的电流或者是对电压进行控制便能够对射频通道增益进行补充调节。

本文中对鱼当前最常接触到的温补电路进行了简要的阐述，并且通过阐述分析出了设计方案，电路的研究及原理。

关键词：射频通道;热敏电阻;温补电路DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.24.1081 引言微波系统、射频是通过低噪声的通道、放大器、功放、本振源多个零件组成，微波通道、射频是会根据所体现的温度高低而增益也会随之变化的。

如果希望其增益的手段能够达到非常稳定的效果，那么在正常的情况之下，便要将稳补电路加在通道之上，那么温补电路在温度电话的状态下能够对可变衰减器改变，以及对衰减状态起到通道增益条件。

该文中主要对当前的常见的温补电路进行阐述，同时对当前经常可以见到的温补电路进行分析。

2 常用温补电路介绍2.1 模拟射频衰减器与运放电路相结合型从题目中可以看出，此中方式的核心所在，模拟射频衰减器是其中的核心所在。

对于这样的核心问题有太多的文章进行报道，所以在此文中这部分不是研究的重点。

笔者主要针对低频补偿电路进行阐述[1]。

运放电路拥有很好电流驱动作用，其温补电路更加的适合在电流控制以及对典雅控制上。

2.2 模拟射频衰减器与阻性网络相结合型此种模式的电路是上一方式的改进，用阻性网络电路代替了运放电路。

阻性网络电路是特点是使用了阻性网，这种阻性网络电路能够改变阻性网络的分压输出。

输出电压的不同控制射频衰减器衰减状态的不同，因此对补偿射频通道的增益有着明显的变化。

2.3 射频温补衰减器使用这种电路的最大好处是：结构简单、易用掌握、体积比较小，很容易操作，成本也不是很高，并且最重要的是能满足射频通道小型化的要求。

功率管温补电路的设计作者：王志刚曹迅来源：《数字技术与应用》2018年第12期摘要：功率放大器的性能受功放管的静态工作点影响很大，在实际工作中，功放管的门限开启电压会随环境温度变化而变化。

本文给出了一种LDMOS功放管静态工作点的温度补偿措施，可以保持功率管性能稳定，该方法在LDMOS功率放大器中有着广泛的用途。

关键词：静态工作点;温度补偿;LDMOS功率管中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0131-01LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）管是当前射频通信常用的功率管，与双极型功率管相比，LDMOS功率管具有增益高、输出功率大，抗适配能力强，可靠性高等优点。

LDMOS功率管具有较大的温度热性，温度系数为负数。

静态电流变化会影响功率管的增益、效率和线性等指标。

因此，保持功率管静态电流的稳定，是功放电路设计的关键点之一。

1; LDMOS功率管温度效应LOMOS功率管对温度是非常敏感的，温度的主要的参数响应是有效载流于迁移率μ和阔值电压V_th^ 。

同的热沉温度条件下，漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系。

即在一定的栅压下，当工作温度升高时，其静态电流增加，工作温度降低时，静态电流下降，这样可以防止热耗散的影响。

2 温补电路元件的选择温补电路元件的关键就是利用温补器件随温度发生变化的性质。

常用元件有二极管、三极管、电压调节IC、热敏电阻以及利用单片机等，这些方法的原理不尽相同，性能各有优劣，可以根据实际情况去选择。

下面给出一些常用的数值。

硅二极管PN结，温度系数大约为-1.5mV/度; 三极管，在饱和工作状态是，温度系数大约为-1.7mv/度;功率管工作在放大状态时，锗管温度系数约为-1.55mV/度，硅管约为-2mV/度。

3 温补电路的设计本文采用的是二极管温补电路，具体的电路图如图1所示。

根据图示可以得出：Vg=*Vgs+*Vd对上式进行微分可得：dVGg=*dVgs+*dVd一般情况下认为在Vgs在温度变化时保持不变，则：dVGg=*dVd从上面的公式可以看到，Vg的变化主要与以及 Vd的温度系数有关，通过选择合适的R1，R2以及Vd，让温补电路的温度系数与LDMOS的温度系数相对应。

mos功放温补电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：MOS功放温补电路是一种常用于音频功放电路中的关键部件，其主要作用是根据功放芯片的工作温度变化来调整输出电流，以保持输出功率的稳定性。

在功放电路中，温补电路可以有效地减小因温度变化而引起的功率漂移，提高音频放大器的性能和稳定性。

本文将从MOS功放温补电路的工作原理、设计要点和应用范围等方面进行详细介绍。

一、MOS功放温补电路的工作原理MOS功放温补电路的工作原理是通过对功放芯片工作温度的实时监测，自动调整功放电路的工作参数，以达到稳定输出功率的目的。

一般来说，MOS功放温补电路由温度传感器、温度补偿电路和控制电路等组成。

当功放芯片工作温度发生变化时，温度传感器会检测到温度信号，并将信号传递给温度补偿电路。

温度补偿电路会根据温度信号的变化情况来调整输出电流或电压，以保持输出功率的恒定。

控制电路则起到控制整个温补电路工作的作用，确保功放电路能够稳定地工作。

1. 温度传感器的选择：选择合适的温度传感器是保证功放温补电路正常工作的关键。

一般来说，温度传感器应具有高精度、快速响应和良好的稳定性。

2. 温度补偿电路的设计：温度补偿电路应根据功放芯片的温度特性来设计，以实现良好的温补效果。

需要注意的是，温度补偿电路应具有较高的动态响应速度，以及稳定的工作性能。

3. 控制电路的设计：控制电路应能够准确地监控功放芯片的工作温度，根据需要自动调整输出电流或电压。

控制电路还要具有过载保护和温度保护功能，以确保功放电路的安全稳定工作。

MOS功放温补电路广泛应用于各类音频放大器和功放系统中，如家庭影院音响、汽车音响、舞台音响等。

在这些应用场景中，温补电路能够有效地提高功放电路的稳定性和性能，并延长设备的使用寿命。

MOS功放温补电路是一种非常重要的电路设计技术，它可以帮助提高功放系统的输出功率稳定性和可靠性。

通过合理设计和优化，可以实现功放芯片的温度补偿，确保功放电路在不同工作环境下都能够保持稳定的输出功率，满足用户的需求。

LDMOS功率放大器的温度特性及其温补电路设计引言LDMOS管是专为射频功率放大器设计的改进型n沟道MOSFET，常工作在A或AB类，在工作点附近具有正的温度特性，即在一定的栅压下，当工作温度升高时，其静态电流Idq 升高，当工作温度降低时，Idq降低。

一般的，当LDMOS管热沉温度从20度升高到100度时，其静态工作电流Idq变化140%，当温度降低至0度时，变化量也有30%。

具体情况可以参见图1。

Idq变化会影响系统的增益、效率和线性等指标，其中又以线性影响最大。

因此，在工作中维持功率管（特别是大功率管）Idq恒定，是功放板设计的关键点之一。

图1：恒定栅压情况下温度和静态电流关系LDMOS功率管温度效应器件的转移特性对LDMOS功率放大器至关重要。

图2描述了Freescale的一款晶体管在不同的热沉温度条件下，漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系。

当Vgs小于3V时，漏极电流Ids几乎为零，当Vgs增大至大于阀值电压Vt时，跨导增加，漏极电流正比于（Vgs－Vt）^2，增加到0.5A之后，Ids跟随Vgs线性增加，约到3A，为线性区；当栅极电压继续增大时，Ids趋近极限，到达饱和区。

当管芯温度发生变化时，曲线在Ids＝1.5A处顺时针方向旋转，这个点被称为零温度系数点（ZTC：Zero Temperature Coefficient Point）。

在一定的栅极偏置电压下，小于这个电流时，Vt随着温度的升高而降低，Ids随温度的上升而上升，呈现出正的温度特性；大于这个电流时，电子迁移率随温度的升高而降低，使Ids降低，表现出负的温度特性。

在0度到80度之间，为了保持静态电流Idq恒定，温度每改变10度，栅压就变化30mV，即LDMOS管芯栅压的温度系数大约为3mV/度；当温度高于90度时，温度系数略小于3mV/度；当温度在80度至90度之间变化时，温度系数略大于3mV/度。

因此，为了保持LDMOS管静态工作电流Idq恒定，要求LDMOS管偏置电路具有温度系数为－3mV/度的温度补偿电路。