[发明专利]用于功率放大器的宽带匹配网络及构建方法和功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器技术领域，尤其涉及用于功率放大器的宽带匹配网络及构建方法和功率放大器。

背景技术

传统的高效能宽带功率放大器，比如使用宽带匹配网络的功率放大器，由于它们高效率和宽频带的特性，已经被广泛使用在高速无线通信系统。然而，这些功率放大器具有较大的电路面积，不利于系统集成化的实现。由于这个原因，这些功率放大器均不适合应用在要求具有高效能、小型化和宽带特性的消费类电子产品里。为了克服传统高效能宽带功率放大器的缺点，一些小型化的网络结构被加入到功率放大器中，比如带通滤波功率放大器技术。即使这些小型化网络的加入可以克服传统结构的不足，但是它们的带宽十分有限。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于功率放大器的宽带匹配网络，用以提高带宽并具有小型化的特点，所述宽带匹配网络为基于多谐振单元的电路结构，具有在横向和纵向结构对称的特性。

一个实施例中，所述宽带匹配网络的集总元件等效电路包括多个由电容和电感组成的谐振单元。

一个实施例中，所述宽带匹配网络的集总元件等效电路包括：横向结构对称的第一谐振单元和第二谐振单元；纵向结构对称的第三谐振单元和第四谐振单元；其中：

第一谐振单元和第二谐振单元均包括：两个第一电容C₁和一个第三电感L₃，两个第一电容C₁的第一端彼此相连，两个第一电容C₁的第二端均接地；第三电感L₃的第一端与两个第一电容C₁的第一端相连，作为所在谐振单元的第一端，第三电感L₃的第二端作为所在谐振单元的第二端；

第三谐振单元和第四谐振单元均包括：两个第二电容C₂、两个第二电感L₂和一个第一电感L₁，第一电感L₁的第一端作为所在谐振单元的第一端，第一电感L₁的第二端与两个第二电感L₂的第一端相连，两个第二电感L₂的第一端彼此相连，两个第二电感L₂的第二端分别与一个第二电容C₂的第一端相连，两个第二电容C₂的第二端均接地；

第一谐振单元的第二端、第二谐振单元的第二端、第三谐振单元的第一端和第四谐振单元的第一端彼此相连；

第一谐振单元的第一端作为所述宽带匹配网络的集总元件等效电路的输入端，第二谐振单元的第一端作为所述宽带匹配网络的集总元件等效电路的输出端；或，第一谐振单元的第一端作为所述宽带匹配网络的集总元件等效电路的输出端，第二谐振单元的第一端作为所述宽带匹配网络的集总元件等效电路的输入端。

一个实施例中，所述多谐振单元采用分立元件或分布参数实现。

一个实施例中，所述多谐振单元采用分布参数实现，包括：所述多谐振单元采用微带线实现。

一个实施例中，所述宽带匹配网络包括构建于介质基板上的：形状大小相同、且通过金属微带线相连的第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构；形状大小相同、且位于第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构之间的第三金属微带线矩形结构、第四金属微带线矩形结构、第五金属微带线矩形结构和第六金属微带线矩形结构；

第三金属微带线矩形结构通过金属微带线与第四金属微带线矩形结构相连；第五金属微带线矩形结构通过金属微带线与第六金属微带线矩形结构相连；连接第三金属微带线矩形结构和第四金属微带线矩形结构的金属微带线通过第一金属微带线结构与连接第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构的金属微带线相连；连接第五金属微带线矩形结构和第六金属微带线矩形结构的金属微带线通过第二金属微带线结构与连接第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构的金属微带线相连；

第一金属微带线结构和第二金属微带线结构均构成中间折叠谐振器，第一金属微带线结构的中间折叠部分开口方向与第二金属微带线结构的中间折叠部分开口方向相反；第三金属微带线矩形结构、第四金属微带线矩形结构和第一金属微带线结构位于连接第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构的金属微带线的一侧；第五金属微带线矩形结构、第六金属微带线矩形结构和第二金属微带线结构位于连接第一金属微带线矩形结构和第二金属微带线矩形结构的金属微带线的另一侧。