[发明专利]宽带功率放大模块

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及宽带功率放大模块。

背景技术

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，但随着科技的发展，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，如果继续包含窄带功率放大器，就需要增加功率放大器的数量，来实现覆盖足够多的频点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带功率放大模块，使得宽带功率放大模块利用较少的功率放大器覆盖足够多的频点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带功率放大模块，包含至少两级放大电路，其中，最后一级为宽带功率放大电路，倒数第二级包含高Q值窄带驱动放大电路和第一调谐电路；所述第一调谐电路工作在不同状态下，让所述高Q值窄带驱动放大电路工作在不同的谐振频率上，进行宽带驱动放大。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：利用在倒数第二级放大电路中增加的调谐电路，使得谐振频率可以被调整，让高Q值窄带驱动放大电路工作在不同的谐振频率上，实现整个功率放大模块的宽带驱动放大。可以利用较小的电流驱动第三放大电路较大的输入电容，第三放大电路可以在较宽的频率范围内都可以实现高的漏极效率。利用调谐电路使得本发明实施方式中的宽带功率放大模块在牺牲较少电路性能(增益、输出功率和效率)的前提下，通过控制的方法，覆盖很宽的频率范围。

作为进一步改进，除最后两级之外的放大电路为宽带放大电路，所述宽带放大电路的带宽大于所述最后一级放大电路的带宽。该宽带放大电路可以产生合适的电压增益，确保整个宽带功率放大模块的带宽为最后一级放大电路输出的带宽。

作为进一步改进，除最后两级之外的放大电路分别包含一窄带放大电路和一第二调谐电路；其中，所述窄带放大电路的带宽小于或者等于最后一级放大电路的带宽，并且大于倒数第二级放大电路的带宽。

除最后两级之外的放大电路设计成窄带的放大电路，方便在工作频段内综合优化电路在效率、线性度、增益等方面的性能，降低设计难度，其他级的带宽大于倒数第二级放大电路的带宽，是为了在同时调谐时，保证其他级的放大电路能同时覆盖倒数第二级放大电路的带宽，降低同时调谐的难度。给除最后两级之外的放大电路增加第二调谐电路后，可以通过调谐的方式让他的最佳工作频段始终落在工作频段上，这样有利于保证他的工作性能。

作为进一步改进，第一级放大电路包含阻抗匹配电路；

所述阻抗匹配电路为由电感和固定电容组成的LC谐振网络；并且，阻抗匹配电路的带宽大于所述最后一级放大电路的带宽；

或者，所述阻抗匹配电路为由电感、固定电容和第三调谐电路组成的LC谐振网络；并且，阻抗匹配电路的带宽小于或者等于最后一级放大电路的带宽，并且大于倒数第二级放大电路的带宽。

通过调整阻抗匹配电路中电感和电容的值，使其谐振在工作频率附近，实现50欧姆的输入阻抗，同时使得整个宽带功率放大模块的功耗较小。

作为进一步改进，所述第一调谐电路、所述第二调谐电路和所述第三调谐电路分别采用电容阵列及开关网络实现。

当放大电路工作在其谐振频率时，可以利用较小的功耗实现较大的增益，同时提高工作效率，而且具有比较平坦的幅频特性。因此，可以通过调整放大器的谐振频率让他在不同的频率上实现谐振放大，实现最优的工作性能。从而让放大器在很宽的频带内实现高效放大。同时，利用包含电容阵列及开关网络的电路控制电压增益，补偿整个电路随工作频率的变化引入的增益偏差。采用电容阵列及开关网络实现的调谐电路，调节范围大，线性度好，寄生小，Q值高，便于数字化控制。实现简单成本低，使得本发明不仅具有可实现性，还可以降低成本。

作为进一步改进，第一调谐电路、第二调谐电路和第三调谐电路分别采用变容管实现。变容管可以精确调整谐振频率，提高放大电路的频率特性控制精度。

作为进一步改进，最后一级放大电路连接π型阻抗变换网络；所述π型阻抗变换网络的一端与所述最后一级放大电路的输出端相连，另一端作为所述宽带功率放大模块的输出端。

由于π型网络电路是现有成熟的技术，使得本发明实施方式中的宽带功率放大模块具有可实现性。