CN202798583U - 一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路 - Google Patents

一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路 Download PDF

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魏新波
王兵
魏理俊
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Abstract

本实用新型涉及无线发射技术领域，提供一种能在UHF频段440-512MHz，400-490MHz，300-350MHz，350-390MHz及VHF频段220-280MHz，136-174MHz，66-88MHz，HF频段25-50MHz极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，包括VDD电源、推动放大器、功率放大器、功率放大器输出匹配电路和天线终端，所述推动放大器输出的射频信号送入功率放大器放大，再经功率放大器输出匹配电路传送到天线终端发射，还包括LC滤波电路，所述VDD电源经LC滤波电路后为功率放大器提供电源，所述功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成。

Description

一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路
技术领域
本实用新型涉及无线发射技术领域，特别涉及一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路。
背景技术
当前车载电台（包括船台和基地电台）已被大量应用，但传统的车载电台未级射频功率放大电路功率管选型都是根据其频率频段然后采用相对应频段的功率放大管做功率输出，并参考此功率管或功率模块的参数进行匹配电路设计，如VHF频段功率放大，采用VHF段的相对应的功率管及此管的匹配参数，UHF频段功率放大，采用UHF段的相对应的功率管及此管的匹配参数；采用此方案的射频功率放大电路都是应用此功率管的极限参数条件下，不能在宽频段范围内达到理想的功率输出特性，即在全频段范围内无法做到宽频带的线性放大，放大增益随工作频率变化大造成功率输出平坦度极差，且效率也随着大范围变化，主要表现在高频率点功率放大时输出衰退，效率变差，低频率功率放大时输出时参数变化引起阻抗匹配不在最佳点，同样不能达到应有的输出功率及效率。这种常规类型的功率放大管及电路显然已不能满足当前宽频段车载电台的要求。
发明内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种能在UHF频段440-512MHz，400-490MHz，300-350MHz，350-390MHz及VHF频段220-280MHz，136-174MHz，66-88MHz，HF频段 25-50MHz极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路。
为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，包括VDD电源、推动放大器、功率放大器、功率放大器输出匹配电路和天线终端，所述推动放大器输出的射频信号送入功率放大器放大，再经功率放大器输出匹配电路传送到天线终端发射，还包括LC滤波电路，所述VDD电源经LC滤波电路后为功率放大器提供电源，所述功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成。
进一步的，所述功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成，所述阻抗匹配电路包括电容输入特性阻抗匹配和电容输出负载特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的栅极连接电容输入特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的漏极连接电容输出负载特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的源极接地。
更进一步的，所述高频微波大功率放大管为MRF7042或MRF184或MRF187 的LDMOS工艺的高频微波大功率放大管。
更进一步的，所述高频微波大功率放大管上设有纯铜镀银高导热功率管接地底座和上盖，用于源极S的电连接及上部分热传导通道和加强接地。
进一步的，所述功率放大器输出匹配电路为微带线匹配电路或低通功率阻抗匹配电路。
通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：由VDD电源提供功率放大器所需的电源经LC滤波电路抑制电源中相关干扰的纹波进入高频微波大功率放大管，采用高频微波大功率放大管和其阻抗匹配电路替代传统的针对不同的频段使用相对应的功率管放大，保证阻抗匹配在最佳点，防止电路因阻抗匹配不佳，造成功率管损坏或效力下降，使得本实用新型在UHF频段、VHF频段和HF频段极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出。 
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参考图1，以MRF7042高频微波大功率放大管为例，本实用新型的一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，包括VDD电源1、推动放大器2、功率放大器3、功率放大器输出匹配电路4、天线终端5和LC滤波电路6，所述推动放大器2输出的射频信号送入功率放大器3放大，再经功率放大器输出匹配电路4传送到天线终端发射，所述VDD电源1经LC滤波电路6后为功率放大器3提供电源，所述功率放大器3由高频微波大功率放大管（MRF7042）31和阻抗匹配电路构成，所述阻抗匹配电路包括电容输入特性阻抗匹配和电容输出负载特性阻抗匹配，所述电容输入特性阻抗匹配由电容C1和C2构成，所述C1、C2、C3和C4为阻抗匹配电容，以保证电路阻抗匹配，防止电路因阻抗匹配不佳，造成高频微波大功率管损坏或效力下降，所述电容输出负载特性阻抗匹配由C3和C4构成，所述高频微波大功率放大管（MRF7042）31的栅极连接电容C1和C2，所述高频微波大功率放大管（MRF7042）31的漏极连接电容C3和C4，所述高频微波大功率放大管（MRF7042）31的源极S接地。所述高频微波大功率放大管（MRF7042）31上设有纯铜镀银高导热功率管接地底座和上盖，用于源极S的电连接及上部分热传导通道和加强接地。
本实用新型中高频微波大功率放大管还可以是MRF184或MRF187等高频微波大功率放大管，功率放大器输出匹配电路为微带线匹配电路或低通功率阻抗匹配电路（即功率放大器的后级匹配电路根据不同频段进行有效调整匹配选择）。
本实用新型由VDD电源提供功率放大器所需的电源经LC滤波电路抑制电源中相关干扰的纹波进入高频微波大功率放大管，采用高频微波大功率放大管和其阻抗匹配电路替代传统的针对不同的频段使用相对应的功率管放大，保证阻抗匹配在最佳点，防止电路因阻抗匹配不佳，造成功率管损坏或效力下降，使得本实用新型在UHF频段440-512MHz，400-490MHz，300-350MHz，350-390MHz及VHF频段220-280MHz，136-174MHz，66-88MHz，HF频段 25-50MHz极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，包括VDD电源、推动放大器、功率放大器、功率放大器输出匹配电路和天线终端，所述推动放大器输出的射频信号送入功率放大器放大，再经功率放大器输出匹配电路传送到天线终端发射，其特征在于：还包括LC滤波电路，所述VDD电源经LC滤波电路后为功率放大器提供电源，所述功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成。
2.根据权利要求1所述的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，其特征在于：所述功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成，所述阻抗匹配电路包括电容输入特性阻抗匹配和电容输出负载特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的栅极连接电容输入特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的漏极连接电容输出负载特性阻抗匹配，所述高频微波大功率放大管的源极接地。
3.根据权利要求1或2所述的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，其特征在于：所述高频微波大功率放大管为MRF7042或MRF184或MRF187 的LDMOS工艺的高频微波大功率放大管。
4.根据权利要求3所述的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，其特征在于：所述高频微波大功率放大管上设有纯铜镀银高导热功率管接地底座和上盖，用于源极S的电连接及上部分热传导通道和加强接地。
5.根据权利要求1所述的高效率、高线性、高增益、宽频段射频功率放大电路，其特征在于：所述功率放大器输出匹配电路为微带线匹配电路或低通功率阻抗匹配电路。
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CN103560762A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 大连交通大学 一种列车智能监测网络节点中的射频功放模块
CN103997304A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 泉州市琪祥电子科技有限公司 一种大功率车载电台射频功率放大电路
CN105375891A (zh) * 2014-08-21 2016-03-02 中兴通讯股份有限公司 信号放大装置、方法、基站及***

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