[发明专利]双频段射频放大器微带线匹配网络

说明书

技术领域

本发明涉及用于无线通信技术领域的射频放大器双频微带线匹配网络。

背景技术

射频放大器是无线通信中收发信机的重要组成部分，包括低噪声放大器、驱动放大器、功率放大器等多种类型。当前，无线通信系统通常工作在两个或两个以上的工作频率上。实现双频放大器，即采用单套电路完成两个频段上的放大，对于缩减多频段无线通信系统的体积和成本，具有重要意义。本发明提出了双频段放大器的匹配网络设计方法，能够实现放大器在两个频段内同时工作。

近年来，已经有多种方法用于微波无源器件的双频匹配。由于微波有源器件的待匹配阻抗往往不是实数阻抗，且在不同的频率上具有不同的输入/输出阻抗，因此，这些双频匹配方法不适用于对放大器等有源器件的随频率变化的负载阻抗进行匹配。

有源器件的双频匹配也有相关设计方法出现。一种匹配方法是采用传输支路转换装置在两套不同的匹配装置之间切换。这种方法的不足是不能同时实现两个频点的同时匹配和同时工作，且仍由两套匹配网络组成，体积较大。其次，出现了一些采用多种分立元件匹配的方法。分立元件匹配网络的结构复杂，功率容量小，且匹配带宽非常窄，不适用于高频和大功率放大器的设计和实现。另外，还出现了基于微带线的匹配网络结构，具有三段传输线和两端短路枝节，结构复杂，且短路枝节的采用不适合高频和大功率应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于无线通信的射频放大器匹配网络，使得放大器可以在两个频段上同时工作，即采用单套电路完成原本两套电路实现的功能。

本发明通过以下技术方案实现：一种微带线匹配网络，包括有微带传输线#1(T1)，微带传输线#2(T2)，微带传输线#3(T3)。微带线采用级联结构，以实现更宽的匹配带宽。T1接负载端，T3接输入端。

所述的微带传输线T1，其功能是将在两个频点处不同的负载阻抗转换为两个相互共轭的输入阻抗。设定R_L2为从T2向T1看到的输入电阻，X_L2为从T2向T1看到的输入电抗。在两个不同的频率f₁和f₂上，要求T1的设计满足R_L2|_f1＝R_L2|_f2，且X_L2|_f1＝-X_L2|_f2。其长度设计参数为：

l1=c[π+arctanZ3(R1-R2)R1X2-R2X1]2π(f2+f1).]]>

其中c是光速，R₁是匹配负载在第一个频点处的电阻，X₁是匹配负载在第一个频点处的电抗，R₂是匹配负载在第二个频点处的电阻，X₂是匹配负载在第二个频点处的电抗。

所述的微带传输线T2和T3，其长度设计参数为：