[实用新型]基于电容补偿结构的宽带混合式EF类功率放大器

说明书

本实用新型公开了基于电容补偿结构的宽带混合式EF类功率放大器，包括输入匹配网络、晶体管、谐波控制网络、漏极宽带补偿电路以及基波匹配网络，其中，输入匹配网络的输入端接入功率信号，其输出端与晶体管的栅极相连接；晶体管漏极与源极之间并接漏极宽带补偿电路，漏极宽带补偿电路用于根据功率信号补偿所需的输出电容；晶体管漏极与谐波控制网络的输入端相连接，谐波控制网络的输出端与基波匹配网络的输入端相连接，基波匹配网络的输出端作为功率输出端，匹配到所需要的最终阻抗值。本实用新型提出用于漏源输出电容的新型宽带补偿电路结构，能够根据输入功率信号获得所需的晶体管输出电容，改善了混合EF类功率放大器的工作频率。

技术领域

本实用新型涉及射频通讯技术领域，尤其涉及一种基于电容补偿结构的宽带混合式EF类功率放大器。

背景技术

随着现代移动通信技术的飞速发展，特别是第五代移动通信技术的发展，高效，宽带，线性良好的功率放大器已成为一个热门话题。近年来，一些论文中报道了许多新的功率放大器，例如E类，J类，F类和EF类。它们都是高效功率放大器。E类功率放大器是开关型功率放大器，理想情况下其漏极效率为100％，但由于晶体管的开关特性，其谐波漏极电压更高。通过用输出电容控制二次谐波阻抗，J类功率放大器可以达到78.5％的漏极效率，并且PA在特定频率范围内表现为理想的B类PA。F类功率放大器是由过驱动的B类功率放大器开发而成。通过应用波形技术，晶体管的输出漏极电压和电流波形在时域中没有重叠，从而实现了100％的效率。在这些高效率功率放大器中，混合EF类功率放大器是A.Grebennikov在2008年提出的新型高效混合功率放大器，理想情况下可实现100％的效率。混合式EF类功率放大器不仅具有E类功率放大器的软开关，而且具有类似于F类功率放大器的低峰值开关电压。图1为传统EF类功率放大器的结构示意图，对于给定的输出功率和直流电源电压，功放的最大工作频率f_MAX受晶体管输出电容C_out大小的限制，即，在高频时，C_out通常大于混合EF类功放所需电容值C。所以具有较大输出功率的大功率晶体管往往伴随着高的输出电容C_out，使混合EF类功放的拓扑结构不适于高频段大功率使用，这严重限制了混合EF类功放的应用。最近，有许多关于增加工作频率方法的报道，其中有一种方法引入了EF类功率放大器的两个新变体，即三谐波峰值(THP)和五谐波峰值(FHP)EF类功率放大器，它们使用简单的传输线负载网络以获得更高的f_MAX。有一种EF类PA是通过降低占空比来设计的，该占空比可在较短的时间内开启晶体管。还有一种反相器EF2的漏极效率为91％，它利用了串联调谐的谐振网络。但是，上述方法只能增加窄频带内的工作频率。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷，确有必要提供一种基于电容补偿结构的宽带混合式EF类功率放大器，针对传统混合式EF类功率放大器的工作频率受漏极-源极输出电容的限制，提出新型宽带补偿电路结构实现漏源输出电容，能够根据输入功率信号获得所需的晶体管输出电容，从而改善了混合EF类功率放大器的工作频率，并在宽频带上保持了高效率。

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

基于电容补偿结构的宽带混合式EF类功率放大器，包括输入匹配网络、晶体管、谐波控制网络、漏极宽带补偿电路以及基波匹配网络，其中，所述输入匹配网络的输入端接入功率信号，其输出端与所述晶体管的栅极相连接；所述晶体管漏极与源极之间并接漏极宽带补偿电路，所述漏极宽带补偿电路用于根据功率信号补偿所需的输出电容；所述晶体管漏极与谐波控制网络的输入端相连接，谐波控制网络的输出端与基波匹配网络的输入端相连接，基波匹配网络的输出端作为功率输出端，匹配到所需要的最终阻抗值。