CN104506148B - 一种射频功率放大器 - Google Patents
一种射频功率放大器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104506148B CN104506148B CN201410830712.6A CN201410830712A CN104506148B CN 104506148 B CN104506148 B CN 104506148B CN 201410830712 A CN201410830712 A CN 201410830712A CN 104506148 B CN104506148 B CN 104506148B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tunable
- match network
- tunable match
- line transformer
- power amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本申请公开了一种射频功率放大器,该射频功率放大器包括:依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络,还包括可调谐驱动模块;输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集;输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器。本申请实施例公开的射频功率放大器中,可以根据不同的频点,通过可调谐驱动模块向可调谐匹配网络提供不同的驱动电平,便可以得到相应的匹配输出功率,这是一种灵活的功率匹配方式,实现了扩大射频功率放大器的可用频段范围的目的。
Description
技术领域
本发明涉及无线电通信技术领域,特别涉及一种射频功率放大器。
背景技术
目前,雷达***、导航***、军用电台和通信基站等***均通过应用射频功率放大器,实现对较小功率的射频信号的放大。
然而,现在通常采用固定匹配方式对射频功率放大器的进行功率匹配,这种固定匹配方式导致了射频功率放大器的可用频段有限。
综上所述可以看出,如何扩大射频功率放大器的可用频段范围是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种射频功率放大器,扩大了射频功率放大器的可用频段范围。其具体方案如下:
一种射频功率放大器,包括依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络,还包括可调谐驱动模块;所述输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集;所述输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器;其中,每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络,每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支,所述N为正整数,每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器,所述调谐电容器的一端与所述二极管的负极相连另一端作为调谐输出端,所述二极管的正极接地,所述电感器的一端与所述二极管的负极相连另一端与所述可调谐驱动模块相连;其中,每一个可调谐匹配网络中的所有调谐输出端共同构成该可调谐匹配网络的输出端;
所述可调谐驱动模块,用于根据预设参数对应关系,结合目标频点,向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平,所述预设参数对应关系为,预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系;所述输入可调谐匹配网络,用于根据所述相应的驱动电平,对输入功率进行相应的增益匹配;所述功率放大模块,用于对经过所述增益匹配的所述输入功率进行功率放大,得到放大功率;所述输出可调谐匹配网络,用于根据所述相应的驱动电平,对所述放大功率进行相应的功率与效率匹配,得到输出功率。
优选的,所述功率放大模块包括第一功放管,所述第一可调谐匹配网络集包括第一可调谐匹配网络,所述第二可调谐匹配网络集包括第二可调谐匹配网络,所述第三可调谐匹配网络集包括第三可调谐匹配网络,所述第四可调谐匹配网络集包括第四可调谐匹配网络。
优选的,所述射频功率放大器中包括第一可调谐放大支路,所述第一可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第一耦合电容器、所述第一可调谐匹配网络的输出端、第一匹配电感器、第二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二可调谐匹配网络的输出端、第三耦合电容器、所述第一功放管、第四耦合电容器、所述第三可调谐匹配网络的输出端、所述第三传输线变压器、第五耦合电容器、第二匹配电感器、所述第四可调谐匹配网络的输出端、第六耦合电容器和所述第四传输线变压器。
优选的,所述功率放大模块包括第二功放管和第三功放管,所述第一可调谐匹配网络集包括第五可调谐匹配网络和第六可调谐匹配网络,所述第二可调谐匹配网络集包括第七可调谐匹配网络,所述第三可调谐匹配网络集包括第八可调谐匹配网络,所述第四可调谐匹配网络集包括第九可调谐匹配网络和第十可调谐匹配网络。
优选的,所述射频功率放大器中包括第二可调谐放大支路和第三可调谐放大支路;所述第二可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第七耦合电容器、所述第五可调谐匹配网络的输出端、第三匹配电感器、第八耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二功放管、所述第三传输线变压器、第九耦合电容器、第四匹配电感器、所述第九可调谐匹配网络的输出端、第十耦合电容器和所述第四传输线变压器;所述第三可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第十一耦合电容器、所述第六可调谐匹配网络的输出端、第五匹配电感器、第十二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第三功放管、所述第三传输线变压器、第十三耦合电容器、第六匹配电感器、所述第十可调谐匹配网络的输出端、第十四耦合电容器和所述第四传输线变压器;并且,所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十五耦合电容器连接后,接入所述第二可调谐放大支路;所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十六耦合电容器连接后,接入所述第三可调谐放大支路;所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十七耦合电容器连接后,接入所述第二可调谐放大支路;所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十八耦合电容器连接后,接入所述第三可调谐放大支路。
优选的,所述可调谐驱动模块包括第一电平输入端、第二电平输入端、电平输出端、第一电压输入端、第二电压输入端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、稳压二极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻和第五限流电阻;所述第二场效应管的源极接地,所述第二场效应管的栅极通过所述第四限流电阻与所述第一电平输入端连接,所述第二场效应管的漏极通过所述第三限流电阻分别与所述第二电平输入端和所述第二限流电阻的一端连接,所述第二限流电阻的另一端与所述稳压二极管的正极连接,所述稳压二极管的负极分别与所述第一场效应管的栅极和所述第三场效应管的漏极连接,所述第一场效应管的漏极与所述稳压二极管的正极连接,所述第一场效应管的源极分别与所述第一电压输入端和所述第一限流电阻的一端连接,所述第一限流电阻的另一端与所述稳压二极管的负极连接,所述第三场效应管的源极与所述第二电压输入端连接,所述第三场效应管的栅极通过所述第五限流电阻与所述电平输出端连接。
优选的,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为P沟道场效应管。
优选的,所述第一传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,所述第二传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2,所述第三传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,所述第四传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2;所述第一传输线变压器和所述第四传输线变压器的特性阻抗为50欧姆,所述第二传输线变压器和所述第三传输线变压器的特性阻抗为大于10欧姆小于30欧姆。
优选的,所述射频功率放大器还包括可调谐宽带耦合器,所述可调谐宽带耦合器包括耦合主线支路、第一耦合副线支路和第二耦合副线支路;所述耦合主线支路上包括射频信号输入端和射频信号输出端;所述第一耦合副线支路上依次连接有第一副线耦合端、第十一可调谐匹配网络的输出端和第一电阻的一端,所述第一电阻的另一端接地;所述第二耦合副线支路上依次连接有第二副线耦合端、第十二可调谐匹配网络的输出端和第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端接地;所述耦合主线支路、所述第一副线耦合端和所述第二副线耦合端均安置在印刷电路板的中间层,所述第十一可调谐匹配网络和所述第十二可调谐匹配网络均安置在所述印刷电路板的顶层。
优选的,所述射频功率放大器还包括参数存储模块,所述参数存储模块用于记录所述参数对应关系。
本发明中,可调谐驱动模块可以根据预设参数对应关系,结合目标频点,向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平,由于每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支,而每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器,这样,不同的可调谐匹配网络分支中的二极管会根据可调谐驱动模块提供的驱动电平,做出相应的导通或断开响应,当某个二极管导通时,与该二极管相对应的调谐电容器便能够参与功率匹配过程,否则便无法参与功率匹配过程,可见,本发明可以根据不同的频点,通过可调谐驱动模块向可调谐匹配网络提供不同的驱动电平,便可以得到相应的匹配输出功率,这是一种灵活的功率匹配方式,实现了扩大射频功率放大器的可用频段范围的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明公开的一种射频功率放大器结构示意图;
图2为本发明公开的一种可调谐匹配网络的结构示意图;
图3为本发明实施例公开的一种具体的射频功率放大器结构示意图;
图4为本发明实施例公开的一种可调谐驱动模块的结构示意图;
图5为本发明实施例公开的又一种具体的射频功率放大器结构示意图;
图6为本发明实施例公开的一种可调谐宽带耦合器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种射频功率放大器,参见图1所示,该射频功率放大器包括依次连接的输入可调谐匹配网络11、功率放大模块12和输出可调谐匹配网络13,还包括可调谐驱动模块14;输入可调谐匹配网络11包括依次连接的第一传输线变压器111、第一可调谐匹配网络集112、第二传输线变压器113和第二可调谐匹配网络集114;输出可调谐匹配网络13包括依次连接的第三可调谐匹配网络集131、第三传输线变压器132、第四可调谐匹配网络集133和第四传输线变压器134;其中,每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络,参见图2所示,每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支,N为正整数,每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器,调谐电容器的一端与二极管的负极相连另一端作为调谐输出端,二极管的正极接地,电感器的一端与二极管的负极相连另一端与可调谐驱动模块相连;
可调谐驱动模块14,用于根据预设参数对应关系,结合目标频点,向每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平,预设参数对应关系为,预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系;输入可调谐匹配网络11,用于根据相应的驱动电平,对输入功率进行相应的增益匹配;功率放大模块12,用于对经过增益匹配的输入功率进行功率放大,得到放大功率;输出可调谐匹配网络13,用于根据相应的驱动电平,对放大功率进行相应的功率与效率匹配,得到输出功率。
在每一个可调谐匹配网络中,参见图2所示,所有调谐输出端共同构成了该可调谐匹配网络的输出端Out2,所有电感器的与可调谐驱动模块进行连接的一端共同构成了该可调谐匹配网络的输入端In2。另外,优选的,在每一个可调谐匹配网络中,不同的可调谐匹配网络分支之间的相同类型的电子元件的参数互不相同。
优选的,在不同的可调谐匹配网络之间,它们相互之间的差别点仅仅在于调谐电容器的参数不尽相同,而其他部分则保持一致。
本发明公开的射频功率放大器可以应用在VHF(Very High Frequency,即甚高频)和UHF(Ultra High Frequency,即超高频)频段范围。
上述公开的射频功率放大器中,可调谐驱动模块14可以根据预设参数对应关系,结合目标频点,向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平,由于每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支,而每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器,这样,不同的可调谐匹配网络分支中的二极管会根据可调谐驱动模块14提供的驱动电平,做出相应的导通或断开响应,当某个二极管导通时,与该二极管相对应的调谐电容器便能够参与功率匹配过程,否则便无法参与功率匹配过程,可见,本发明可以根据不同的频点,通过可调谐驱动模块14向可调谐匹配网络提供不同的驱动电平,便可以得到相应的匹配输出功率,这是一种灵活的功率匹配方式,实现了扩大射频功率放大器的可用频段范围的目的。
本发明实施例公开了一种具体的射频功率放大器,参见图3所示,该射频功率放大器中,功率放大模块包括第一功放管32,第一可调谐匹配网络集包括第一可调谐匹配网络312,第二可调谐匹配网络集包括第二可调谐匹配网络314,第三可调谐匹配网络集包括第三可调谐匹配网络331,第四可调谐匹配网络集包括第四可调谐匹配网络333。
射频功率放大器中包括第一可调谐放大支路,第一可调谐放大支路上依次连接有第一传输线变压器311、第一耦合电容器C31、第一可调谐匹配网络312的输出端Out312、第一匹配电感器L31、第二耦合电容器C32、第二传输线变压器313、第二可调谐匹配网络314的输出端Out314、第三耦合电容器C33、第一功放管32、第四耦合电容器C34、第三可调谐匹配网络331的输出端Out331、第三传输线变压器332、第五耦合电容器C35、第二匹配电感器L32、第四可调谐匹配网络333的输出端Out333、第六耦合电容器C36和第四传输线变压器334。
参见图4所示,本实施例中的可调谐驱动模块34包括第一电平输入端Vin1、第二电平输入端Vin2、电平输出端Vout、第一电压输入端Vhigh、第二电压输入端Vlow、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、稳压二极管D、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第四限流电阻R4和第五限流电阻R5;其中,第二场效应管Q2的源极接地,第二场效应管Q2的栅极通过第四限流电阻R4与第一电平输入端Vin1连接,第二场效应管Q2的漏极通过第三限流电阻R3分别与第二电平输入端Vin2和第二限流电阻R2的一端连接,第二限流电阻R2的另一端与稳压二极管D的正极连接,稳压二极管D的负极分别与第一场效应管Q1的栅极和第三场效应管Q3的漏极连接,第一场效应管Q1的漏极与稳压二极管D的正极连接,第一场效应管Q1的源极分别与第一电压输入端Vin1和第一限流电阻R1的一端连接,第一限流电阻R1的另一端与稳压二极管D的负极连接,第三场效应管Q3的源极与第二电压输入端Vlow连接,第三场效应管Q3的栅极通过第五限流电阻R5与电平输出端Vout连接。
其中,上述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和第三场效应管Q3均为P沟道场效应管,比如,可以是P沟道COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,即互补金属氧化物半导体)场效应管;上述第一电平输入端Vin1和第二电平输入端Vin2接入的是逻辑电平,逻辑电平用来表示数字电压的高低,COMS场效应管常用的逻辑电平为3.3V和5V;上述第一电压输入端Vhigh接入的是正高电压值,第二电压输入端Vlow接入的是负低电压值;当第一电平输入端Vin1和第二电平输入端Vin2接入的是逻辑低电平时,第二场效应管Q2和第三场效应管Q3均处于截止状态,这是第一场效应管Q1在稳压二极管D的作用下导通,从而使得电平输出端Vout输出正高电压值;当第一电平输入端Vin1和第二电平输入端Vin2接入的是逻辑高电平时,第二场效应管Q2和第三场效应管Q3均处于导通状态,而第一场效应管Q1则处于截止状态,此时电平输出端Vout将会输出负低电压值。
由上可见,本实施例中的可调谐驱动模块34具有数字控制输入、高压输出的特点,也即,本实施例中的射频功率放大器是一种数字可调谐射频功率放大器,这种数字可调谐射频功率放大器满足了软件无线电通信***的要求,也即,可以通过软件控制的方式,实现对射频功率放大器的功率匹配。
另外,优选的,第一传输线变压器311的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,第二传输线变压器313的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2,第三传输线变压器332的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,第四传输线变压器334的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2;第一传输线变压器311和第四传输线变压器334的特性阻抗为50欧姆,第二传输线变压器313和第三传输线变压器332的特性阻抗为大于10欧姆小于30欧姆。功放管最佳增益的输入阻抗的共轭阻抗依次经过第二可调谐匹配网络314、第二传输线变压器313、第一可调谐匹配网络312和第一传输线变压器311后变成了50欧姆左右,这样,功放管在输入端达到最佳增益的匹配状态;同样,功放管最佳功率和效率的输出阻抗的共轭阻抗依次经过第三可调谐匹配网络331、第三传输线变压器332、第四可调谐匹配网络333和第四传输线变压器334后变成了50欧姆左右,这样,功放管在输出端达到最佳功率和效率的匹配状态。
上述公开的射频功率放大器中,可调谐驱动模块34具有数字控制输入、高压输出的特点,可以通过软件控制的方式,实现对射频功率放大器的功率匹配,所以本实施例公开的射频功率放大器是一种数字可调谐射频功率放大器,这种数字可调谐射频功率放大器满足了软件无线电通信***的要求。
本发明实施例公开了又一种具体的射频功率放大器,相对于上一实施例,本实施例中的功率放大模块包括了两个功放管,参见图5所示,该射频功率放大器中,功率放大模块包括第二功放管521和第三功放管522,第一可调谐匹配网络集包括第五可调谐匹配网络5121和第六可调谐匹配网络5122,第二可调谐匹配网络集包括第七可调谐匹配网络514,第三可调谐匹配网络集包括第八可调谐匹配网络531,第四可调谐匹配网络集包括第九可调谐匹配网络5331和第十可调谐匹配网络5332。
从图5中可以看出,射频功率放大器中包括两条可调谐放大支路,分别为第二可调谐放大支路和第三可调谐放大支路。
其中,第二可调谐放大支路上依次连接有第一传输线变压器511、第七耦合电容器C511、第五可调谐匹配网络5121的输出端Out5121、第三匹配电感器L511、第八耦合电容器C512、第二传输线变压器513、第二功放管521、第三传输线变压器532、第九耦合电容器C515、第四匹配电感器L512、第九可调谐匹配网络5331的输出端Out5331、第十耦合电容器C516和第四传输线变压器534;
第三可调谐放大支路上依次连接有第一传输线变压器511、第十一耦合电容器C521、第六可调谐匹配网络5122的输出端Out5122、第五匹配电感器L521、第十二耦合电容器C522、第二传输线变压器513、第三功放管522、第三传输线变压器532、第十三耦合电容器C525、第六匹配电感器L522、第十可调谐匹配网络5332的输出端Out5332、第十四耦合电容器C526和第四传输线变压器534;
并且,第七可调谐匹配网络514的输出端Out514通过与第十五耦合电容器C513连接后,接入第二可调谐放大支路;第七可调谐匹配网络514的输出端Out514通过与第十六耦合电容器C523连接后,接入第三可调谐放大支路;第八可调谐匹配网络531的输出端Out531通过与第十七耦合电容器C514连接后,接入第二可调谐放大支路;第八可调谐匹配网络531的输出端Out531通过与第十八耦合电容器C524连接后,接入第三可调谐放大支路。
从图5中可以看出,本实施例中的射频功率放大器还包括可调谐宽带耦合器55,可调谐宽带耦合器55的具体结构请参见图6,可调谐宽带耦合器55包括耦合主线支路A、第一耦合副线支路B和第二耦合副线支路C;耦合主线支路A上包括射频信号输入端RF1和射频信号输出端RF2;第一耦合副线支路B上依次连接有第一副线耦合端RF3、第十一可调谐匹配网络61的输出端Out61和第一电阻R61的一端,第一电阻R61的另一端接地;第二耦合副线支路C上依次连接有第二副线耦合端RF4、第十二可调谐匹配网络62的输出端Out62和第二电阻R62的一端,第二电阻R62的另一端接地;耦合主线支路A、第一副线耦合端RF3和第二副线耦合端RF4均安置在印刷电路板的中间层,第十一可调谐匹配网络61和第十二可调谐匹配网络62均安置在印刷电路板的顶层。
上述可调谐宽带耦合器55可以实现射频功率放大器的正向功率和反向功率在VHF和UHF频段的耦合,通过对正向功率和反向功率的耦合,实现了对功率的检测目的。人们可以根据所需的频点,结合上述可调谐宽带耦合器55的检测功率的功能,实现对相应频点下的射频功率放大器的最佳状态的调试,得到了相应的最优化参数,最优化参数中主要包括频点、输出功率和驱动电压,不同的频点对应着不同的输出功率和驱动电压,将频点、输出功率和驱动电压进行一一映射,构成了最优化的参数对应关系;另外,上述可调谐宽带耦合器55是一种带状线结构的耦合器,这种结构的耦合器比现有的微带线耦合器的方向更好。
当然,上一实施例也可以采用本实施例公开的可调谐宽带耦合器。
本实施例中的射频功率放大器还可以包括参数存储模块,参数存储模块用于记录参数对应关系。
本实施例公开的射频功率放大器中,具有两个功放管,实现了双路功率匹配以及双路功率放大的目的;另外,上述可调谐宽带耦合器可以实现射频功率放大器的正向功率和反向功率在VHF和UHF频段的耦合,通过对正向功率和反向功率的耦合,实现了对功率的检测目的;其次,上述可调谐宽带耦合器是一种带状线结构的耦合器,这种结构的耦合器比现有的微带线耦合器的方向更好。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种射频功率放大器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种射频功率放大器,其特征在于,包括依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络,还包括可调谐驱动模块;所述输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集;所述输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器;其中,每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络,每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支,所述N为正整数,每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器,所述调谐电容器的一端与所述二极管的负极相连另一端作为调谐输出端,所述二极管的正极接地,所述电感器的一端与所述二极管的负极相连另一端与所述可调谐驱动模块相连;其中,每一个可调谐匹配网络中的所有调谐输出端共同构成该可调谐匹配网络的输出端;
所述可调谐驱动模块,用于根据预设参数对应关系,结合目标频点,向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平,所述预设参数对应关系为,预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系;所述输入可调谐匹配网络,用于根据所述相应的驱动电平,对输入功率进行相应的增益匹配;所述功率放大模块,用于对经过所述增益匹配的所述输入功率进行功率放大,得到放大功率;所述输出可调谐匹配网络,用于根据所述相应的驱动电平,对所述放大功率进行相应的功率与效率匹配,得到输出功率。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大器,其特征在于,所述功率放大模块包括第一功放管,所述第一可调谐匹配网络集包括第一可调谐匹配网络,所述第二可调谐匹配网络集包括第二可调谐匹配网络,所述第三可调谐匹配网络集包括第三可调谐匹配网络,所述第四可调谐匹配网络集包括第四可调谐匹配网络。
3.根据权利要求2所述的射频功率放大器,其特征在于,所述射频功率放大器中包括第一可调谐放大支路,所述第一可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第一耦合电容器、所述第一可调谐匹配网络的输出端、第一匹配电感器、第二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二可调谐匹配网络的输出端、第三耦合电容器、所述第一功放管、第四耦合电容器、所述第三可调谐匹配网络的输出端、所述第三传输线变压器、第五耦合电容器、第二匹配电感器、所述第四可调谐匹配网络的输出端、第六耦合电容器和所述第四传输线变压器。
4.根据权利要求1所述的射频功率放大器,其特征在于,所述功率放大模块包括第二功放管和第三功放管,所述第一可调谐匹配网络集包括第五可调谐匹配网络和第六可调谐匹配网络,所述第二可调谐匹配网络集包括第七可调谐匹配网络,所述第三可调谐匹配网络集包括第八可调谐匹配网络,所述第四可调谐匹配网络集包括第九可调谐匹配网络和第十可调谐匹配网络。
5.根据权利要求4所述的射频功率放大器,其特征在于,所述射频功率放大器中包括第二可调谐放大支路和第三可调谐放大支路;
所述第二可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第七耦合电容器、所述第五可调谐匹配网络的输出端、第三匹配电感器、第八耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二功放管、所述第三传输线变压器、第九耦合电容器、第四匹配电感器、所述第九可调谐匹配网络的输出端、第十耦合电容器和所述第四传输线变压器;
所述第三可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第十一耦合电容器、所述第六可调谐匹配网络的输出端、第五匹配电感器、第十二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第三功放管、所述第三传输线变压器、第十三耦合电容器、第六匹配电感器、所述第十可调谐匹配网络的输出端、第十四耦合电容器和所述第四传输线变压器;
并且,所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十五耦合电容器连接后,接入所述第二可调谐放大支路;所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十六耦合电容器连接后,接入所述第三可调谐放大支路;所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十七耦合电容器连接后,接入所述第二可调谐放大支路;所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十八耦合电容器连接后,接入所述第三可调谐放大支路。
6.根据权利要求1所述的射频功率放大器,其特征在于,所述可调谐驱动模块包括第一电平输入端、第二电平输入端、电平输出端、第一电压输入端、第二电压输入端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、稳压二极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻和第五限流电阻;
所述第二场效应管的源极接地,所述第二场效应管的栅极通过所述第四限流电阻与所述第一电平输入端连接,所述第二场效应管的漏极通过所述第三限流电阻分别与所述第二电平输入端和所述第二限流电阻的一端连接,所述第二限流电阻的另一端与所述稳压二极管的正极连接,所述稳压二极管的负极分别与所述第一场效应管的栅极和所述第三场效应管的漏极连接,所述第一场效应管的漏极与所述稳压二极管的正极连接,所述第一场效应管的源极分别与所述第一电压输入端和所述第一限流电阻的一端连接,所述第一限流电阻的另一端与所述稳压二极管的负极连接,所述第三场效应管的源极与所述第二电压输入端连接,所述第三场效应管的栅极通过所述第五限流电阻与所述电平输出端连接。
7.根据权利要求6所述的射频功率放大器,其特征在于,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为P沟道场效应管。
8.根据权利要求1所述的射频功率放大器,其特征在于,所述第一传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,所述第二传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2,所述第三传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4,所述第四传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2;所述第一传输线变压器和所述第四传输线变压器的特性阻抗为50欧姆,所述第二传输线变压器和所述第三传输线变压器的特性阻抗为大于10欧姆小于30欧姆。
9.根据权利要求1至8任一项所述的射频功率放大器,其特征在于,还包括可调谐宽带耦合器,所述可调谐宽带耦合器包括耦合主线支路、第一耦合副线支路和第二耦合副线支路;所述耦合主线支路上包括射频信号输入端和射频信号输出端;所述第一耦合副线支路上依次连接有第一副线耦合端、第十一可调谐匹配网络的输出端和第一电阻的一端,所述第一电阻的另一端接地;所述第二耦合副线支路上依次连接有第二副线耦合端、第十二可调谐匹配网络的输出端和第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端接地;所述耦合主线支路、所述第一副线耦合端和所述第二副线耦合端均安置在印刷电路板的中间层,所述第十一可调谐匹配网络和所述第十二可调谐匹配网络均安置在所述印刷电路板的顶层。
10.根据权利要求9所述的射频功率放大器,其特征在于,还包括参数存储模块,所述参数存储模块用于记录所述参数对应关系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410830712.6A CN104506148B (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种射频功率放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410830712.6A CN104506148B (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种射频功率放大器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104506148A CN104506148A (zh) | 2015-04-08 |
CN104506148B true CN104506148B (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=52947874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410830712.6A Active CN104506148B (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种射频功率放大器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104506148B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105306895A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-02-03 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种用于列车的音视频无线发射装置 |
CN105915262A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-08-31 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种射频发射电路及移动终端 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101867349A (zh) * | 2010-07-01 | 2010-10-20 | 华为技术有限公司 | 射频功率放大器 |
CN204013405U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 中国科学院微电子研究所 | 一种支持多频段的可调谐高效功率放大器 |
CN204046526U (zh) * | 2014-07-21 | 2014-12-24 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 射频功率放大器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8502599B2 (en) * | 2011-10-19 | 2013-08-06 | Futurewei Technologies, Inc. | System and method for a multi-band power-amplifier |
-
2014
- 2014-12-26 CN CN201410830712.6A patent/CN104506148B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101867349A (zh) * | 2010-07-01 | 2010-10-20 | 华为技术有限公司 | 射频功率放大器 |
CN204046526U (zh) * | 2014-07-21 | 2014-12-24 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 射频功率放大器 |
CN204013405U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 中国科学院微电子研究所 | 一种支持多频段的可调谐高效功率放大器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
智能宽带功率放大器的研究;周栋梁;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20110715(第7期);第29-46页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104506148A (zh) | 2015-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104184450B (zh) | 信号转换装置及应用该信号转换装置的数字传送装置 | |
CN107425814A (zh) | 一种基于补偿寄生电容的宽带Doherty功率放大器 | |
CN1909363B (zh) | 半导体功率器件和rf信号放大器 | |
CN105978515B (zh) | 宽调整范围高集成度变压器耦合射频功率放大器 | |
CN103635995B (zh) | 保护电路 | |
CN105305979B (zh) | 一种改善线性度的分布式放大器电路 | |
CN106411268A (zh) | 一种考虑密勒效应的分布式二堆叠结构的功率放大器 | |
CN103633946A (zh) | 一种实现片上输入输出50欧姆匹配的低噪声放大器 | |
CN106603022A (zh) | 一种短波高线性平衡结构功率放大器 | |
CN108336978A (zh) | 一种级联的分布式低噪声放大器 | |
CN106788484A (zh) | 一种功率放大器 | |
CN104506148B (zh) | 一种射频功率放大器 | |
CN105071778B (zh) | 一种基于cmos工艺实现的太赫兹功率放大器 | |
Narendra et al. | Vectorially combined distributed power amplifier with load pull impedance determination | |
CN103281038A (zh) | 宽带低噪声放大器 | |
CN207010631U (zh) | 一种多倍频程宽带功率放大器 | |
CN106452400A (zh) | 射频开关电路 | |
CN109428561A (zh) | 功率放大电路 | |
CN105915196B (zh) | 一种cmos宽带有源移相器电路 | |
CN103973261B (zh) | 一种高频宽衰减范围有源可变衰减器电路 | |
US9748907B2 (en) | Output impedance-matching network having harmonic-prevention circuitry | |
CN105915189B (zh) | 一种射频功率放大电路 | |
CN104104340B (zh) | 一种射频功率放大器 | |
CN207782760U (zh) | 宽带有源功分器及宽带有源功率合成器 | |
Trinh et al. | A 16.4-dBm 20.3% PAE 22-dB gain 77 GHz power amplifier in 65-nm CMOS technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |