[发明专利]宽带大功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，特别是一种可供无线宽带跳频通信电台在线工作使用的宽带大功率放大器。

背景技术

如今，随着电信市场的开放和通信与信息产业技术的不断发展，无线通信技术作为快速交换信息的手段，显得尤为重要。而且，人们已不再局限于窄带单一频段的无线通信设备，越来越多的宽频带无线通信设备已经被广泛运用在各个领域，可以完成多个频段、多个无线网络之间，以及无线与有线网络之间的组网、数据接入、交换和路由功能。

功率放大器作为无线通信设备的重要组成部分，是保证无线通信设备通信距离以及通信效果的重要因素之一。以往通信设备的带宽较窄，功率放大器比较容易实现；较宽频带通信设备的功率放大器也是通过分段的方式去完成，其电路复杂繁多、体积庞大，散热处理较困难，且会造成发射机的效率低下；如何实现宽频带覆盖以及满足大功率输出的宽带大功率放大器，这对于实现宽带跳频电台来说，成为亟待解决的一个重要课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述已有技术存在的问题，提供一种线性特性好、工作频带达5个倍频程、输出功率大的由一个宽带功率放大器取代多个窄带功率放大器供宽带跳频电台使用的宽带大功率放大器。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种宽带大功率放大器，包括有输入接口与匹配电路1，功率放大电路2，输出匹配电路与接口3，连同模件壳4相结合构成一个整体，其中：

所述输入接口与匹配电路1又包括有射频输入接口1.1，宽带射频输入匹配电路1.2，偏压控制电路U2和温度补偿电路U3；

所述功率放大电路2又包括有功率放大管U1，反馈电路R4/C6、R5/C8，偏置电路R2/C5、R3/C7，以及匹配电容C9、C10；

所述输出匹配电路与接口3又包括有宽带射频输出匹配电路3.1和射频输出接口3.2。

本发明的基本设计思想包括三个方面：匹配网络设计、放大电路设计和结构工艺设计。

1、匹配网络设计：对于匹配网络的设计，传统的匹配网络结构得到的宽带匹配效果远不及传输线变压器，所以匹配网络采用传输线变压器。传输线变压器采用了传输线作为绕组，较合理的将分布电容、线圈寄生电感加以利用和限制，使响应频带得到接近5个倍频程内实现良好的功率平坦性，同时兼顾线性与效率；所采用的磁芯型号为BN61202，是具有高磁导率、低泄漏、频响特性好的高性能产品，且分布参数较小、可承受至少100瓦功率；为了改善高端的匹配特性，在传输线变压器中加入集中参数的匹配原件，这种匹配电路有效的抵消非线性成分中的偶次谐波，杂散抑制度高；

2、放大电路设计：宽带功率放大器工作频带达5个倍频程，线性要求高，且输出功率大。常用的功率回退法很难达到线性的要求，选用型号为BLF645功率放大管，采用了负反馈法，将功率放大器输出的非线性失真信号反馈到输入端，与原信号共同作用作为功放的输入信号，以改善和提高功放的非线性特性；

3、结构工艺优化设计：在整体设计上采取了一体化结构方式，结合实践经验和工艺方法，在模件壳上设计有散热筋，有效增加了宽带大功率放大器的散热面积，有利于功放的散热；在整体安装和印制板连接上采用最佳屏蔽隔离、接地、去耦和滤波等措施，防止信号泄漏；选用低功耗工业级元器件，严格筛选，进行限额配比使用，提高容差设计水平；同时加强表面贴装技术和多层印制板技术的应用，特别是对于射频功能块采用“drop in”结构，从而可以有效提高技术性能指标。

本发明的工作过程是：宽带射频信号经由射频输入接口接入，通过输入传输线匹配网络进行宽带匹配并送至功率放大管的输入端，同时偏压控制电路调节偏压使其符合功率放大管的工作状态，经功率放大管放大的信号输出至输出传输线匹配网络进行匹配并送至射频输出接口输出。

总之，本发明采用传输线变压器的匹配网络，在工作频带近5个倍频程内实现良好的功率平坦性，同时在传输线变压器中加入集中参数的匹配原件，这种匹配电路有效的抵消非线性成分中的偶次谐波，杂散抑制度高；采用了负反馈法，将功率放大器输出的非线性失真信号反馈到输入端，提高了功率放大器的线性度；采用了一体化结构方式，利用散热筋扩大了模块散热面积，保证了工作的可靠性；通过以上措施，实现了一种可供无线宽带跳频通信电台在线工作使用的宽带大功率放大器，具有设计合理、结构紧凑、安装巧妙、稳定性好、可靠性高等特点。

附图说明

图1本发明电原理图；

图2本发明整体结构示意图。

图中符号说明：

1是输入接口与匹配电路；