[发明专利]一种射频直流偏置电路及微波功率放大器

说明书

本发明提供一种射频直流偏置电路及微波功率放大器，该射频直流偏置电路包括：级联连接的至少两个扇形模块；每个扇形模块均包括扇形偏置线、四分之一波长高阻线、滤波电阻、滤波电容；对于某个扇形模块，其四分之一波长高阻线的第一端与其扇形偏置线的圆心端连接，其四分之一波长高阻线的第二端与相邻扇形模块的四分之一波长高阻线的第一端连接；级联连接的至少两个扇形模块中第一个扇形模块的四分之一波长高阻线的第一端为直流置入点，最后一个扇形模块的四分之一波长高阻线的第二端连接50欧姆射频传输线。本发明提供的射频直流偏置电路在扩展频带的同时还可以有效改善直流置入点的射频泄露，保证了直流置入点附近的直流供电器件的正常工作。

技术领域

本发明涉及射频集成电路技术领域，尤其涉及一种射频直流偏置电路及微波功率放大器。

背景技术

随着无线通信技术的快速演进，无线通信系统的性能指标变得尤为重要。在现代通信、雷达、导航、电子对抗等系统中，微波有源器件的应用越来越广泛，比如微波功率放大器。微波功率放大器的直流偏置电路是保障该器件能正常工作的一个重要部分，它担负着供给使晶体管处于正常工作状态的偏置电压和偏置电流。偏置电路设计的好坏将直接影响微波有源器件的性能。

直流偏置电路的理想状态是在直流馈入点获得射频的开路点或者短路点，但是这只能在点频情况下实现。实际的直流偏置网络是由直流电容和射频偏置电路构成低通滤波电路或射频扼流电路。不同的工作频段采取的直流偏置网络形式不同，随着频带的不断加宽，现有的偏置电路不能获得理想的射频扼流性能，在直流置入点会有一定功率的射频泄漏。当射频泄露功率达到一定程度时，会影响直流置入点附近的直流供电器件的正常工作甚至损坏直流供电器件。

发明内容

本发明实施例提供了一种射频直流偏置电路及微波功率放大器，以解决随着频带的不断加宽，现有的偏置电路在直流置入点会有一定功率的射频泄漏的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种射频直流偏置电路，包括：

级联连接的至少两个扇形模块；

每个扇形模块均包括扇形偏置线、四分之一波长高阻线、滤波电阻、滤波电容，所述滤波电阻的第一端与所述扇形偏置线的圆心端连接，所述滤波电阻的第二端与所述滤波电容的第一端连接，所述滤波电容的第二端接地；

对于某个扇形模块，该扇形模块的四分之一波长高阻线的第一端与该扇形模块的扇形偏置线的圆心端连接，该扇形模块的四分之一波长高阻线的第二端与相邻扇形模块的四分之一波长高阻线的第一端连接；

所述级联连接的至少两个扇形模块中第一个扇形模块的四分之一波长高阻线的第一端为直流置入点，所述级联连接的至少两个扇形模块中最后一个扇形模块的四分之一波长高阻线的第二端连接50欧姆射频传输线。

在一种可能的实现方式中，所述扇形偏置线的圆心角取值在90°～135°之间。

在一种可能的实现方式中，所述扇形偏置线的半径为：其中r为所述扇形偏置线的半径，λ为中心工作频率的波长，θ为所述扇形偏置线的圆心角。

在一种可能的实现方式中，所述滤波电阻的阻值为51Ω。

在一种可能的实现方式中，所述滤波电容的电容量为1000pF。

在一种可能的实现方式中，所述中心工作频率为8.5GHz。

第二方面，本发明实施例提供了一种微波功率放大器，包括以上所描述的射频直流偏置电路。

本发明提供的射频直流偏置电路的有益效果在于：

区别于传统的直流偏置电路，本发明实施例提供的射频直流偏置电路，通过在单级扇形结构的基础上，增加扇形偏置线和四分之一波长高阻线，进行多级滤波，在扩展频带的同时还可以有效改善直流置入点的射频泄露，保证了直流置入点附近的直流供电器件的正常工作。