[发明专利]一种射频功率放大器及提高视频带宽的耦合电路

说明书

本申请实施例公开了一种射频功率放大器及提高视频带宽的耦合电路，可应用于射频功率放大器技术领域；该射频功率放大器包括：晶体管、所述晶体管的内匹配电路和耦合电路；其中，所述晶体管的漏极连接所述内匹配电路的输入端，所述耦合电路与所述内匹配电路相连；所述晶体管用于对接收到的射频信号进行放大；所述内匹配电路，用于提高所述晶体管在工作频段内的输出阻抗，并对放大后的射频信号进行输出；所述耦合电路，用于降低所述晶体管的工作带宽所对应的包络阻抗。

技术领域

本申请涉及射频功率放大器技术领域，尤其涉及一种射频功率放大器及提高视频带宽的耦合电路。

背景技术

随着通信系统的快速发展，具有较宽带宽或多载波调制信号的应用对射频功率放大器的线性化提出了苛刻的要求，表征着射频功率放大器工作带宽的视频带宽(videobandwidth，VBW)以及影响着功放线性度的记忆效应成为衡量射频放大器性能的两个重要因素。其中，视频带宽对功放的工作带宽大小起着决定性作用，具体体现在，视频带宽影响数字预失真(digital pre-distortion，DPD)对功放的可矫正数值；当瞬时信号带宽过宽或者接近决定视频带宽的晶体管谐振频率时，就会严重恶化DPD系统对功放线性矫正的效果。

为提高射频功率放大器的射频性能，一般的，将会在功率放大器内部输入内匹配电路，该内匹配电路一般为低通LCL电路，以实现射频功率放大器在工作频段内的高阻抗，提高射频功率放大器对电源的转换效率；但是，内匹配电路的设计同时会使得功率放大器的包络阻抗增加，从而导致视频带宽降低，进而将影响功率放大器的矫正性能；因此，如何提高携带有内匹配电路的射频功率放大器的视频带宽，优化视频放大器的性能成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种射频功率放大器及提高视频带宽的耦合电路，用于在保证射频功率放大器的射频性能下，提高射频功率放大器的视频带宽，进而提高射频功率放大器的放大性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种射频功率放大器，该射频功率放大器包括晶体管，晶体管的内匹配电路以及耦合电路；其中，内匹配电路设置于晶体管的漏极，并作为该晶体管的输出电路，而耦合电路与内匹配电路相连，当射频功率放大器对射频信号进行放大时，晶体管的栅极用于接收射频信号并对射频信号进行放大，内匹配电路作为输出电路用来增大晶体管的输出阻抗，耦合电路则用来降低晶体管工作带宽对应的包括阻抗，以此提高整个射频功率放大器的视频带宽。

在上述射频功率放大器中，内匹配电路的增加可以提高晶体管的输出阻抗，输出阻抗的提高可以增强能量的转换效率，增加射频信号的输出功率，提高射频功率放大器的射频性能，而耦合电路又能降低晶体管工作带宽对应的包络阻抗，由于耦合电路是与内匹配电路相连，所以耦合电路可以在不影响射频性能的情况下提高晶体管的视频带宽，更加优化了射频功率放大器的放大性能。

在一个可选的实施方式中，射频功率放大器中的内匹配电路，是由LCL低通滤波电路组成的，包括至少一个电感和电容，低通滤波电路可以有效的提高晶体管的输出阻抗，提高射频功率放大器的射频性能。

在一个可选的实施方式中，上述内匹配电路中，LCL低通滤波电路包括两个电感和一个电容，其中，第一电感的一端为内匹配电路的输入端，第二电感的一端为内匹配电路的输出端，两个电感和一个电容呈T型连接，共同连接于一点，然后电容的另一端则做接地处理；由于内匹配电路为晶体管的输出电路，所以第一电感的一端接晶体管的漏极，第二电感的一端作为射频信号的输出端口。

在一个可选的实施方式中，耦合电路需要跟内匹配电路相连接，因此，耦合电路的一端可以与内匹配电路中电感和电容的汇聚点相连接；这样，由于电容的另一端接地，因此相当于为电容并联一个阻抗，由于内匹配电路中电容对应的阻抗相对较小，因此，即便耦合电路的阻抗很小也对整个输出阻抗的影响很小，这样就可以设计耦合电路的阻抗值，尽可能的减小工作带宽对应的包络阻抗，对射频功率放大器的视频带宽进行更好的优化。