[发明专利]一种超宽带功率放大器偏置电路

说明书

一种超宽带功率放大器偏置电路，其特征在于：包括直流电源、滤波电容、微带线网络、减抗电阻；所述直流电源与微带线网络的第一端相连，所述微带线网络的第二端与功率放大器的电源端相连；所述微带线网络包括至少一节微带线串联组成；所述微带线网络中的微带线还经滤波电容C1接地；在所述微带网络的第一端和第二端之间并联有减抗电阻R。在偏置电路中微带线的两端并联电阻可降低纯电抗网络的并联谐振，当电阻R取值在几欧姆时，总阻抗Z₂很小，故在偏置电路中微带线两端并联电阻降低了纯电抗网络的并联谐振，从而使得超宽带内射频到地的性能良好。

技术领域

本发明涉及功率放大器领域，具体涉及一种超宽带功率放大器偏置电路。

背景技术

功率放大器广泛地应用在各种无线通讯设备及电子系统中，它作为无线发射机中重要部件，各项通信指标都需要满足严格的要求。随着5G技术的推广，功率放大器的频带宽度开始受到密切关注，人们热衷于设计具有良好性能的超宽带功率放大器。然而，一个功率放大器性能的好坏取决于偏置电路的设计。功率放大器需要通过偏置电路从直流电源获取能量来放大输入信号，因此，偏置电路成为超宽功率放大器设计中关键的环节。在超宽带功率放大器偏置电路中，直流电源经过微带线网络连接到功放管，为其提供合适的静态工作点。与此同时，我们需要射频到地通路，使得偏置电路具有良好的射频小电抗到地性能。

要使得功率放大器偏置电路射频到地性能良好,即偏置电路中从连接射频电容的节点开始,往电源的方向看过去阻抗很小,这样对于射频信号来说就相当于等效到地了。传统的超宽带功率放大器的偏置电路多由微带线、电感和电容元件构成,且当微带线的长度不超过四分之一波长时表现为电感特性。对于传统超宽带功率放大器，我们希望滤波电容和微带线(电感)的并联阻抗在整个工作频带内很小，从而使得射频通路到地的性能良好。但是，当功率放大器工作频带变宽，相应的工作频率增大时，电容会与表现为感性的元件产生并联谐振，使得整个频带内的谐振频点处的阻抗很大，从而影响频带内射频到地的性能。

发明内容

本发明针对偏置供电支路微带线和射频滤波电容在某个频率发生并联谐振时，阻抗为无穷大，此时对射频信号来说，直流电源就等效到地了，从射频信号端口看向电源的阻抗很大，无法实现对地通路的缺陷，提出一种超宽带功率放大器偏置电路，具体技术方案如下：

一种超宽带功率放大器偏置电路，其特征在于：包括直流电源、滤波电容、微带线网络、减抗电阻；

所述直流电源与微带线网络的第一端相连，所述微带线网络的第二端与功率放大器的电源端相连；

所述微带线网络包括至少一节微带线串联组成；

所述微带线网络中的微带线还经滤波电容C1接地；

在所述微带网络的第一端和第二端之间并联有减抗电阻R。

本发明工作原理为，当微带线上没有并联电阻且表现为电感特性，假设电感为L时，假设电感L和电容C的并联阻抗为Z₁，则Z₁为

若此时在频率f＝ω/2π处谐振，即ω²LC＝1，Z₁为无穷大。

当微带线两端并联电阻R时，则RLC并联的总阻抗为Z₂，则有

化简可得故当频率f＝ω/2π，ω²LC＝1，此时Z₂＝R。

因此，当电阻R取值在几欧姆时，总阻抗Z₂很小，故在偏置电路中微带线两端并联电阻降低了纯电抗网络的并联谐振，从而使得超宽带内射频到地的性能良好。