[實用新型]線性度提高的推挽式射頻功率放大器

無效

• 申請號: 201020176735.7
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201726372U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 高懷;張曉東;胡善文;程華;陳文蘭
• 申請（專利權）人: 蘇州英諾迅科技有限公司
• 主分類號: H03F3/26
• 分類號: H03F3/26;H03F1/32
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種線性度提高的推挽式射頻功率放大器。

背景技術

隨著無線通信的發展，人們對于通信技術的要求不斷提高，希望無論在何時何地都能夠與任何人進行包括語音通話、數據交換和圖像傳輸的通信。功率放大器是無線發射器中必不可少的組成部分，也是整個發射機中耗能最多的部件，輸出功率一般比較大。射頻功率放大器的主要作用就是放大射頻信號，以輸出大功率為目的，其實質是在輸入射頻信號的控制下將電源直流功率轉換為高頻功率。相對于其它無線收發組件，大功率、高線性、高效率是功率放大器的基本設計要求。

目前，在音頻功率放大器領域廣泛采用推挽(Push-Pull)結構，這種結構利用NPN型和PNP型三極管的互補特性，用一個信號來同時激勵兩只三極管，一只三極管導通并放大信號，另一只三極管截止，工作在推挽狀態，所以又被稱為互補推挽放大器。AB類推挽功率放大器因其兼顧線性度和效率，更是被用來設計高品質音頻放大器。但是，在射頻以及微波功率放大器領域，由于NPN-PNP補償異質結雙極性晶體管(HBT)推挽結構的工藝實現難度很大，所以這種傳統的推挽構很少應用在基于HBT工藝的功率放大器設計中，推挽結構射頻功率放大器的發展速度一直比較緩慢。

發明內容

本實用新型目的是：提供一種線性度提高的推挽式射頻功率放大器，使得推挽結構能夠通過HBT工藝應用于射頻功率放大器領域，并且具有較高的線性度。

本實用新型的技術方案是：一種線性度提高的推挽式射頻功率放大器，包括與功率放大器輸入端連接的輸入匹配網絡、與功率放大器輸出端連接的輸出匹配網絡以及連接在輸入匹配網絡和輸出匹配網絡之間的功率放大電路，所述功率放大電路包括與輸入匹配網絡相連的第一級放大電路和連接在第一級放大電路和輸出匹配網絡之間的第二級放大電路，所述第二級放大電路為由第二共集電極放大管和第二共發射極放大管組成的NPN-NPN推挽放大電路，所述第二級放大電路的輸入端與地之間設有基頻并聯諧振網絡。為了使得輸出信號具有良好的線性度，所述第一級放大電路偏置在A類狀態或淺AB類狀態；所述第二級放大電路偏置在深AB類狀態。通過所述基頻并聯諧振網絡可以減少從第一級放大電路傳輸到第二級放大電路的二次諧波分量，提高整個功率放大器的線性度。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述第一級放大電路包括主要由第一共發射極放大管構成的第一級上支路和主要由第一共集電極放大管構成的第一級下支路。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述第一共發射極放大管的基極與輸入匹配網絡的輸出端連接、集電極與第二共集電極放大管的基極連接；所述第一共集電極放大管的基極與輸入匹配網絡的輸出端連接、發射極與第二共發射極放大管的基極連接；所述第二共集電極放大管的發射極和第二共發射極放大管的集電極與所述輸出匹配網絡的輸入端連接；從所述第二共集電極放大管的基極到地之間連接有一個基頻并聯諧振網絡；從第二共發射極放大管的基極到地之間連接有另一個基頻并聯諧振網絡。隨著輸入信號的增大，第一級放大電路的第一共發射極放大管和第一共集電極放大管工作在非線性狀態，其輸出的信號具有豐富的諧波分量，使信號發生較大的失真，其輸出信號諧波分量中二次諧波所占的比重最大。上述兩個基頻并聯諧振網絡的使用，可以提高功率放大器的線性度，需濾除二次諧波分量，同時保證基波信號不受太大影響。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述基頻并聯諧振網絡包括并聯連接的二次諧波串聯諧振網絡和并聯電感。所述基頻并聯諧振網絡并聯諧振在基波頻率，該網絡保證在濾除二次諧波信號的同時使基波信號無影響地傳輸至第二級放大器。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述二次諧波串聯諧振網絡包括串聯連接的電容和串聯電感，其將二次諧波信號短路到地，濾除第一級放大電路所產生的二次諧波分量。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述輸入匹配網絡和第一級放大電路之間設有保護支路。以保護后面的兩級放大電路，防止輸入信號過大造成工作管擊穿，保護支路只在輸入功率超過設定值的情況下才會開啟，提供一個導通向地的通道，保證大功率不進入后級電路損壞管子。

進一步的，在上述射頻功率放大器中，所述第一級放大電路的輸入端與第二級放大電路的輸出端之間連接有反饋電阻。實現了電路的電壓并聯負反饋，降低電路增益，提高電路的穩定度。

本實用新型的優點是：

1.本實用新型采用無源器件設計諧振網絡，對推挽結構射頻功率放大器進行改進，提高了線性度，電路結構簡單、易于實現。

附圖說明