[发明专利]适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器

权利要求书

1.适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：由第一单边支路F类功率放大器(1)，第二单边支路F类功率放大器(2)和异相功率合成器(3)组成；

所述的第一单边支路F类功率放大器(1)与第二单边支路F类功率放大器(2)，由两个相同结构的单边支路F类功率放大电路，级联而成异相功率合成器(3)；

所述的第一单边支路F类功率放大器(1)、第二单边支路F类功率放大器(2)的输出端分别与异相功率合成器(3)两端相连接。

2.根据权利要求1所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：

所述的单边支路功率放大器包括依次连接的输入匹配网络(4)，驱动级放大电路(5)，直流偏置电路(6)，功率级放大电路(7)以及输出匹配网络(8)；

其中驱动级放大电路(5)和功率级放大电路(7)组成功率放大电路的两级电路结构；

所述的驱动级放大电路(5)采用共栅共源的电流复用结构，所述的功率级放大电路(7)采用F类放大电路结构；

所述的驱动级放大电路(5)和输入匹配网络(4)之间接上一个电阻R1，电阻R1的另一端接上直流电压Vb1作为驱动级放大的偏置电路，所述的直流电压Vb1用于晶体管的栅极提供直流电压从而使得晶体管能够正常工作；

所述的驱动级放大电路(7)与功率级放大电路(5)之间串联直流偏置电路(6)；

所述的第一单边支路F类功率放大器(1)，第二单边支路F类功率放大器(2)的输出匹配网络(8)分别与异相功率合成器(3)两端相连接。

3.根据权利要求2所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：

所述的输入匹配网络(4)包括电感L1和电容C1；

所述的驱动级放大电路(5)包括电感L2，L3，L4，电容C2，C3，C4以及晶体管M1和M2；

所述的直流偏置电路(6)包括电阻R3，R4；

所述的功率级放大电路(7)包括电容C5，C6，C7，电感L6，L7以及晶体管M3；

所述的输出匹配网络(8)包括电容C8和电感L8；

所述的异相功率合成器(3)包括电容Cc，电感Lc，L_A，L_B以及电阻RL。

4.根据权利要求3所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：所述的驱动级放大电路(5)采用共栅共源的电流复用结构，电流复用功能由电感L3，L2以及电容C2实现，提高功率放大器增益和降低功耗；L2与C2组成具有选频滤波作用的串联谐振；并与晶体管M2栅极连接，提供低阻抗通路；L3提供高阻抗通路。

5.根据权利要求3所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：所述的输入匹配网络(4)由L1，C1构成，用于减少信号的回波阻抗，使电路有良好的输入匹配性能。

6.根据权利要求3所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：所述的驱动级放大电路(5)与功率级放大电路(7)之间串联电阻R3和R4组成功率级的直流偏置电路(6)，使晶体管M2工作在导通状态。

7.根据权利要求3所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：所述的单边支路功率放大电路采用F类功率放大，由晶体管M3和多谐振输出滤波网络构成；多谐振输出滤波网络包括C6，L6，C7，L7，作用是阻断晶体管漏级的奇次谐波，短路偶次谐波到地；L5具有高频扼流作用，C5和C6，L6构成的电路可以将晶体管和负载之间的阻抗在基频条件下转换成零。

8.根据权利要求3所述的适用5G网络的F类异相功率放大电路及射频功率合成器，其特征在于：所述的输出匹配网络(8)由L8，C8构成，实现将负载阻抗变换成所述放大器所需要的最佳负载，使得放大器获得最大的输出功率。