[发明专利]一种宽带功率放大器

说明书

本发明提供一种宽带功率放大器，采用基于环形结构的新型输出匹配网络，克服了晶体管输出阻抗在宽带工作频段内随频率变化剧烈的问题，实现了对其的有效匹配。输出匹配网络的输入阻抗曲线在工作频带范围内，能够落入经多次谐波源负载牵引所得到晶体管的高效率阻抗空间内，并实现了对输出匹配网络二次谐波的有效控制。实施例测试结果表明，在输入功率为28dBm时，在频带0.3‑2.0GHz范围内，饱和输出功率为39.1～41.8dBm，漏级效率(DE)介于60.8％～66.4％之间，增益在11～13.9dB之间，相对带宽高达147.8％。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种微带功率放大器，具有宽带性能。

背景技术

功率放大器是射频发射系统中的主要器件。信号经过射频功率放大器，获得足够大的射频输出功率，才能馈送到天线发射出去。在射频/微波等较高频段内，基于集总参数元件实现的功率放大器受限于器件难以实现。微带线具有体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等优点，是应用广泛的一类高频传输线。微带线具有分布参数效应，其电气特性与结构尺寸紧密相关。因此，在射频/微波等较高频段内，微带功率放大器是一种重要的实现形式。微带功率放大器的主要技术指标是带宽、效率及输出功率等等。

发明内容

为了克服传统的微带功率放大器的带宽不足的缺点。本发明提供了一种新型的微带功率放大器，能够实现宽带性能。与现有的同类功率放大器相比，具有宽带和高效率等优点。下面，简称为宽带功率放大器。

本发明所述的宽带功率放大器拓扑结构如图1所示，其特征在于：信号从输入端口(Input) 输入，输入端口(Input)连接到第一线节(T1)的左端，第一线节(T1)的右端连接第一电容(C1)的左端，第一电容(C1)的右端连接到第二线节(T2)的左端，第二线节(T2)的右端同时连接第三线节(T3)的下端和第四线节(T4)的左端，第四线节(T4)的右端并联连接第一电阻(R1)的左端和第二电容(C2)的左端，第一电阻(R1)的右端和第二电容(C2)的右端并联连接到第五线节(T5)的下端和第七线节(T7)的左端，第五线节(T5)的上端连接第二电阻(R2)的下端，第二电阻(R2)的上端连接第六线节(T6)的下端，第六线节(T6)的上端同时连接接地的第三电容(C3)和栅极偏置电压(Vgs)，第七线节(T7)的右端连接第八线节(T8)的左端，第八线节(T8)的右端连接场效应晶体管(FET)的栅极，场效应晶体管(FET)的源极接地，场效应管(FET)的漏极连接第九线节(T9) 的左端，第九线节(T9)的右端连接第十线节(T10)的左端，第十线节(T10)的右端同时连接第十一线节(T11)的左端和第十六线节(T16)的左端，第十一线节(T11)的右端同时连接第十二线节 (T12)的上端和第十三线节(T13)的左端，第十三线节(T13)的右端同时连接第十四线节(T14)的上端和第十五线节(T15)的左端，第十六线节(T16)的右端同时连接第十七线节(T17)的下端和第十八线节(T18)的左端，第十八线节(T18)的右端同时连接第十九线节(T19)的下端和第二十线节(T20)的左端，第十五线节(T15)的右端和第二十线节(T20)的右端同时连接到第二十一线节(T21)的左端，第二十一线节(T21)的右端同时连接第二十二线节(T22)的下端和第二十三线节(T23)的左端，第二十二线节(T22)的上端同时连接接地的第四电容(C4)和漏极偏置电压 (Vds)，第二十三线节(T23)的右端同时连接第二十四线节(T24)的下端和第二十五线节(T25)的左端，第二十五线节(T25)的右端连接第五电容(C5)的左端，第五电容(C5)的右端连接第二十六线节(T26)的左端，第二十六线节(T26)的右端连接输出负载(Zload)进行信号输出。