[发明专利]功放自适应分频匹配装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频信号技术领域，特别是涉及一种功放自适应分频匹配装置及方法。

背景技术

射频信号在传输的过程中，为了实现信号的无反射传输或最大功率的传输，要求电路连接实现阻抗匹配。阻抗匹配关乎着系统的性能，电路实现阻抗匹配可使系统的性能达到约定准则下的最优。

随着新一代无线通信技术的快速演进，高数据传输速率、多模式传输和绿色通信的发展趋势使得多频功放获得人们越来越高的关注，高效率信号传输系统也成为现代通信系统的发展方向。现代通信系统的端口阻抗大部分都是50欧姆，而大部分射频或者微波有源器件的端口阻抗并不是50欧姆，为了实现信号的无反射传输或最大功率的传输，这就需要阻抗匹配网络将器件端口阻抗匹配到通信系统的端口阻抗50欧姆，阻抗匹配通常用于功放的放大电路与负载之间，阻抗匹配决定了整个功放电路的传输效率，稳定性，可靠性和信号的失真程度，因此阻抗匹配网络是功放电路设计中至关重要的组成部分。

当前的通信系统伴随着不断出现的通信标准和信号制式，能够兼容多种模式、多个频段传输的功率放大器也备受人们关注，由于功率放大器的工作方式主要取决于功率放大器的阻抗匹配网路，多频阻抗匹配网络的研究至关重要。图1是现有技术中宽带匹配网络示意图，如图1所示，业界通常采用宽带功放匹配网络兼容多个频段的功率传输，但使用宽带功放匹配网络的功放性能远不如使用窄带单频匹配网络的功放性能。

目前在双频阻抗匹配网络方面已经提出了多种方案，例如以下几种：

1、现有技术提供了一种双频阻抗匹配网络，由并联传输线和短截线组成的微波双频阻抗匹配网络，该匹配网络能够针对特定的频率相关复阻抗，在两个频点附近实现到实数阻抗的匹配，但该方案的两个频段间隔最近达800MHz。

2、现有技术还提供了一种双频段射频放大器微带线匹配网络，公开了三段级联微带线，该结构能够实现在3.45GHz/5.8GHz频率处匹配，频率间隔达2.35GHz。

3、现有技术还提供了一种匹配电路、双频带功率放大装置，提供了主匹配与辅助匹配组合完成实现双频匹配，但其实现双频频率间隔较宽，无法满足现在商用窄间距频率间隔的双频应用。

从上述技术方案可以看出，现有的双频阻抗匹配网络中两个工作频带间隔过宽，有的技术方案无法适用于大功率传输，都存在着无法满足现有多频、多模的通信制式的缺陷。

发明内容

鉴于现有技术中无法满足现有多频、多模的通信制式的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的功放自适应分频匹配装置及方法。

本发明提供一种功放自适应分频匹配装置，包括：设置于功放管漏极和连接有负载的异频合路器之间，装置具体包括：第一频段匹配网络、第二频段匹配网络、第一微带传输线、第二微带传输线、第一频段陷波网络、第二频段陷波网络、第一频段相位补偿线、以及第二频段相位补偿线，其中：

第一频段匹配网络，用于接收功放管漏极输入的第一频段的第一射频信号，对第一射频信号进行异频合路器与功放管漏极之间的阻抗匹配，并将处理后的第一射频信号通过第一微带传输线发送到第一频段陷波网络；

第一陷波网络，用于在接收到第一射频信号时导通，将第一射频信号发送到第一频段相位补偿线，在接收到第二射频信号时进行阻断；

第一频段相位补偿线，用于对第一射频信号进行相位补偿，将处理后的第一射频信号发送到异频合路器；

第二频段匹配网络，用于接收功放管漏极输入的第二频段的第二射频信号，对第二射频信号进行异频合路器与功放管漏极之间的阻抗匹配，并将处理后的第二射频信号通过第二微带传输线发送到第二频段陷波网络；

第二陷波网络，用于在接收到第二射频信号时导通，将第二射频信号发送到第二频段相位补偿线，在接收到第一射频信号时进行阻断；

第二频段相位补偿线，用于对第二射频信号进行相位补偿，将处理后的第二射频信号发送到异频合路器。

本发明还提供了一种功放自适应分频匹配方法，用于上述功放自适应分频匹配装置，具体包括：

第一频段匹配网络接收功放管漏极输入的第一频段的第一射频信号，对第一射频信号进行异频合路器与功放管漏极之间的阻抗匹配，并将处理后的第一射频信号通过第一微带传输线发送到第一频段陷波网络；第一陷波网络在接收到第一射频信号时导通，将第一射频信号发送到第一频段相位补偿线；第一频段相位补偿线对第一射频信号进行相位补偿，将处理后的第一射频信号发送到异频合路器；