[发明专利]一种宽带高效率微波功率放大器

说明书

本发明公开了一种宽带高效率微波功率放大器，包括输入单端转平衡匹配网络、第一宽带高增益放大网络、第二宽带高增益放大网络以及输出平衡转单端匹配网络，本发明核心架构采用第一宽带高增益放大网络、第二宽带高增益放大网络具有高功率、高增益特性，同时利用输入单端转平衡匹配网络和输出平衡转单端匹配网络在微波频段的良好的低插损和宽带驻波匹配特性，使得整个功率放大器获得了良好的高增益、高效率、良好的驻波特性和高功率输出能力。

技术领域

本发明涉及场效应晶体管射频功率放大器和集成电路领域，特别是针对射频微波终端收发机的发射模块应用的一种宽带高效率微波功率放大器。

背景技术

随着无线通信系统和射频微波电路的快速发展，射频前端收发器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求发射机的射频与微波功率放大器具有高输出功率、高增益、高效率、低成本等性能。然而，当采用集成电路工艺设计实现射频与微波功率放大器芯片电路时，其性能和成本受到了一定制约，主要体现为高功率、高效率能力受限，典型功率放大器采用多路并联合成结构，或者是分布式结构，这两种结构的合成效率有限，导致一部分功率损耗在合成网络中，限制了高功率、高效率能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种宽带高效率微波功率放大器，结合了输入单端转平衡匹配网络、第一宽带高增益放大网络、第二宽带高增益放大网络以及输出平衡转单端匹配网络合成技术的优点，具有在微波频段高功率、高增益且成本低等优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种宽带高效率微波功率放大器，包括输入单端转平衡匹配网络、第一宽带高增益放大网络、第二宽带高增益放大网络以及输出平衡转单端匹配网络；

输入单端转平衡匹配网络的输入端为整个放大器的输入端，其第一输出端与第一宽带高增益放大网络输入端连接，其第二输出端与第二宽带高增益放大网络的输入端连接；

第一宽带高增益放大网络输出端与输出平衡转单端匹配网络的第一输入端连接，第二宽带高增益放大网络的第二输出端与输出平衡转单端匹配网络的第二输入端连接；

输出平衡转单端匹配网络的输出端为整个放大器的输出端。

本发明技术方案的有益效果是：采用第一宽带高增益放大网络、第二宽带高增益放大网络具有高功率、高增益特性，同时利用输入单端转平衡匹配网络和输出平衡转单端匹配网络形成的平衡性放大结构，使得整个功率放大器获得了良好的高增益、高效率、良好的驻波特性和高功率输出能力。

进一步的，输入单端转平衡匹配网络的输入端连接微带线TL₁和微带线TL₂，微带线TL₁的另一端连接接地电阻R₁和微带线TL₃，微带线TL₃的另一端顺次连接微带线TL₅和微带线TL₈，微带线TL₂的另一端顺次连接微带线TL₆和微带线TL₉，微带线TL₈和微带线TL₉的另一端分别为输入单端转平衡匹配网络的第一输出端和第二输出端；微带线TL₃和微带线TL₅的连接节点与微带线TL₂和微带线TL₆的连接节点之间通过微带线TL₄连接，微带线TL₅和微带线TL₈的连接节点与微带线TL₆和微带线TL₉的连接节点之间通过微带线TL₇连接。

上述进一步方案的有益效果是：本发明采用的输入单端转平衡匹配网络在微波频段具有良好的低插损和宽带驻波匹配特性。