[发明专利]一种基于匹配滤波综合的滤波功率放大器

说明书

本发明一种基于匹配滤波综合的滤波功率放大器，属于微波功率放大器技术领域，包括：输入匹配网络、栅极偏置电路、晶体管和输出匹配网络；输入匹配网将波源阻抗匹配到晶体管输入阻抗；栅极偏置电路为晶体管提供稳定的直流通路；晶体管将波源信号进行放大；输出匹配网络将所述晶体管输出阻抗匹配到负载阻抗并同时进行带通滤波，引入功率波散射参量可直接综合出具有阻抗变换功能的滤波器耦合矩阵，引入反平行耦合结构可快速设计出具有小型化和谐波抑制功能的谐振器，并结合耦合矩阵通过设计具有滤波功能的输出匹配网络，在保证功率放大器性能的同时实现带宽可控，带通滤波和谐波抑制，并减小了射频前端的尺寸。

技术领域

本发明涉及微波功率放大器技术领域，尤其涉及一种基于匹配滤波综合的滤波功率放大器。

背景技术

无线通信技术正逐渐改变着医疗，交通，军事等领域，对人们的生活甚至国家的发展都有重要的影响。无线通信正朝着高数据速率，高用户用量等方向发展，而功率放大器作为发射机的重要组成部分，对发射机的性能有着重要的影响。因此高性能功率放大器一直得到研究人员的广泛关注。

在传统的发射机中，功率放大器完成对输入信号放大的同时，通过级联滤波器抑制带外干扰。这种分立设计会增加版图面积难以实现小型化。由于滤波器的插入损耗增加信号衰减量，同时二者级联端口的输入输出阻抗均不是50欧，会导致互联失配。将滤波器作为功放输出匹配结构的协同设计可有效解决上述问题。

发明内容

为了解决现有功率放大器需要同时满足带通滤波和谐波抑制的功能，同时兼顾小型化的特点，本发明提供的一种基于匹配滤波综合的滤波功率放大器，包括：输入匹配网络、栅极偏置电路、晶体管和输出匹配网络；

所述输入匹配网将波源阻抗匹配到所述晶体管输入阻抗；

所述栅极偏置电路为所述晶体管提供稳定的直流通路；

所述晶体管将波源信号进行放大；

所述输出匹配网络将所述晶体管输出阻抗匹配到负载阻抗并同时进行带通滤波。

进一步地，所述输出匹配网络包括调谐线和基波匹配，带通滤波和谐波抑制作用的带通滤波器；

所述调谐线和带通滤波器电连接。

进一步地：所述带通滤波器包括第一谐振器，第二谐振器和第三谐振器；

所述第一谐振器和所述第二谐振器缝隙耦合连接；

所述第二谐振器和所述第三谐振器缝隙耦合连接。

进一步地：所述第一谐振器包括第一微带线TL1、第二微带线TL2和第三微带线TL3；

所述第一微带线TL1与所述第二微带线TL2一端电连接，所述第二微带线TL2另一端与第三微带线TL3电连接；

所述第二微带线TL2另一端与第三微带线TL3垂直设置；

所述第二谐振器包括第四微带线TL4、第五微带线TL5、第六微带线TL6、第七微带线TL7、第八微带线TL8、第九微带线TL9、第十微带线TL10和第十一微带线TL11；

所述第四微带线TL4与所述第五微带线TL5一端、所述第七微带线TL7一端电连接；

所述第五微带线TL5与所述第七微带线TL7均垂直所述第四微带线TL4设置；

所述第五微带线TL5另一端与所述第六微带线TL6的一端电连接；

所述第七微带线TL7另一端与第九微带线TL9电连接且垂直设置；

所述第五微带线TL5的另一端及所述第八微带线TL8一端与所述第六微带线TL6电连接；