[发明专利]宽带混合F/J类功率放大器及其设计方法

权利要求书

1.宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，包括输入匹配模块、偏置电路模块、晶体管、混合谐波控制模块，输出基波匹配模块，其中，

所述的输入匹配模块与晶体管的输入端相连接，用于将射频源阻抗匹配到晶体管阻抗；

所述偏置电路模块包括栅极偏置电路模块和漏极偏置电路模块，分别与晶体管的输入端和输出端相连接，用于阻断射频信号流入电源以及设置静态工作点；

所述混合谐波控制模块与晶体管的输出端相连接，采用多点混合谐波控制匹配实现至少三个频率点的谐波阻抗控制以实现功率放大器混合，其中，控制中间频率点的二次谐波阻抗短路同时三次谐波阻抗开路，以实现F类功率放大器的特征；以及控制另外两个频率点的二次谐波短路，以实现J类功率放大器的特征；

所述输出基波匹配模块与混合谐波控制模块相连接，用于将谐波控制电路后的阻抗匹配至负载阻抗，以实现最大效率传输。

2.根据权利要求1所述的宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，所述输入匹配模块至少设置隔直电容C1、微带传输线Z2、Z3、Z4、Z5、Z7和RC并联稳定电路，其中，隔直电容C1的一端与射频源输入端相连接，隔直电容C1的另一端与微带传输线Z2的一端相连接，微带传输线Z2的另一端与微带传输线Z3的一端和微带传输线Z4的一端相连接，微带传输线Z4的另一端与RC并联稳定电路的一端相连接，RC并联稳定电路的另一端与微带传输线Z5的一端相连接，微带传输线Z5的另一端与偏置电路模块和微带传输线Z7的一端相连接，微带传输线Z7的另一端与晶体管的输入端相连接。

3.根据权利要求1或2所述的宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，栅极偏置电路模块设置稳定电阻和耦合电容，漏极偏置电路模块设置耦合电容。

4.根据权利要求1或2所述的宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，所述栅极偏置电路模块至少设置微带传输线Z6、电阻R1和电容C3，其中，微带传输线Z6一端和电源以及电容一端C3相连接，电容C3的另一端接地；微带传输线Z6另一端和电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端和晶体管的输入端相连接；所述漏极偏置电路模块至少设置微带传输线Z15和电容C4，其中，微带传输线Z15一端和电源以及电容C4一端相连接；微带传输线Z15另一端和混合谐波控制模块的输出端相连接，电容C4的另一端接地。

5.根据权利要求1或2所述的宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，所述混合谐波控制模块至少设置微带传输线Z8、Z11、Z14、Z9、Z10、Z12和Z13，其中，微带传输线Z8一端和晶体管输出端相连接，微带传输线Z8另一端与微带传输线Z9的一端、微带传输线Z10的一端和微带传输线Z11一端相连接；微带传输线Z11的另一端与微带传输线Z12的一端、微带传输线Z13的一端和微带传输线Z14的一端相连接；微带传输线Z14的另一端作为混合谐波控制模块的输出端。

6.根据权利要求1或2所述的宽带混合F/J类功率放大器，其特征在于，所述输出基波匹配模块至少设置微带传输线Z16、Z18、Z20、Z17、Z19和Z21，其中，微带传输线Z16的一端与混合谐波控制模块的输出端相连接，微带传输线Z16的另一端与微带传输线Z17的一端和微带传输线Z18的一端相连接，微带传输线Z18的另一端与微带传输线Z19的一端和微带传输线Z20的一端相连接，微带传输线Z20的另一端与微带传输线Z21的一端和电容C5的一端相连接，电容C5的另一端作为输出基波匹配模块的输出端和负载端相连接。