[发明专利]基于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种基于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器。

背景技术

随着通信技术的发展，有越来越多的3G/4G/5G通信系统被标准化并投入运营，这些通信系统被分配在广阔的频段上，使得同一个运营商同时在多个频段上运营多个不同模式的通信系统成为一种常态。宽带或多频功率放大器由于可以工作在相距较远的通信频段，可以大大降低射频前端的复杂度，受到了设备制造商和运营商的广泛关注。

相关技术中，对于多频功率放大器的设计方面，在双频功率放大器的一般匹配网络中加入谐波调谐多频无源匹配网络、使用频率无关的双频谐波波形控制变换器构建双频功放架构以及使用带杂散抑制的并联双频功率放大器等。但是，相关技术中的双频功率放大器在两个频段单独工作时具有突出的表现，而当功率放大器同时在这两个频段工作时，除了每个频段产生的非线性分量还有两个频段之间的互调分量，如图1所示，这些互调分量会在输出电压波形上叠加一部分非线性分量，因此同样会对功率放大器的性能产生明显的影响。

然而，对于功率放大器工作在双频并行模式时的性能提升中仅考虑了对二次谐波的控制，而对于两个频率互调分量的处理缺乏行之有效的技术方案，而且当宽带或者多频功率放大器需要支持多个双频模式时，需要处理的互调分量更加复杂。因此，如何改善功率放大器在双频并行模式下的性能下降，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器，有效提升双频并发的效率和线性度。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器，包括：输入匹配网络，所述输入匹配网络的一端与射频输入侧相连，所述输入匹配网络的另一端与晶体管的栅极相连；输出匹配网络，所述输出匹配网络的一端与所述晶体管的漏极相连，所述输出匹配网络的另一端与射频输出侧相连，其中，所述输入匹配网络和所述输出匹配网络用于在工作频段将功率放大器的输入和输出端所需的最佳阻抗匹配到预设值的负载阻抗；互调匹配网络，所述互调匹配网络设置于所述晶体管的漏极和所述输出匹配网络之间，用于在任意两个频率的差频率处进行阻抗匹配，使得所述互调匹配网络在节点处的阻抗幅度值最小，且在工作频率处所述互调匹配网络呈现最佳阻抗，以利用多阻抗零点抑制在差分频率处的互调分量。

本发明实施例的基于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器，在宽带或多频功率放大器的设计中考虑了互调分量对双频并发性能的影响，在传统输出匹配网络前加入了具有多个阻抗零点的互调匹配网络，利用多阻抗零点的互调匹配网络来抑制多频功率放大器在差分频率处的互调分量，从而有效提升双频并发的效率和线性度。

另外，根据本发明上述实施例的基于多阻抗零点互调匹配网络的宽带多频功率放大器还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述互调匹配网络包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和第五电感及第一电容、第二电容和第三电容，其中，所述第一电感的一端与所述节点相连，所述第一电感的另一端分别与所述第二电感的一端和第三电感的一端相连，所述第二电感的另一端与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端接地，所述第三电感的另一端分别与所述第四电感的一端和第五电感的一端相连，所述第四电感的另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地，所述第五电感的另一端与所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端接地。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设值的负载阻抗为50欧姆的负载阻抗，所述输入匹配网络进一步用于在工作频段内将50欧姆负载匹配到晶体管最佳输入阻抗，所述输出匹配网络进一步用于在所述工作频段内将50欧姆负载匹配到晶体管最佳输出阻抗。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述晶体管的输出端阻抗在差频率处呈现近短路状态，以分别把两个频段间的低频互调分量短路到地，而在工作频率则呈现最佳阻抗。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为相关技术中功率放大器在双频并发模式下的大信号输出频谱示意图；