[發(fā)明專利]一種輸出功率可調(diào)的功率放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110385793.X
• 申請日: 2011-11-27
• 公開（公告）號: CN102427339A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 賈非;林福江;刁盛錫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學技術(shù)大學
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03H7/01
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 盧紀;李新華

1.一種輸出功率可調(diào)的功率放大器，其特征在于，包括主功率放大器(1)和匹配網(wǎng)絡電路(2)，所述主功率放大器(1)的信號輸入端與輸入信號相接，輸出端與匹配網(wǎng)絡電路(2)的信號輸入端連接，匹配網(wǎng)絡電路(2)的信號輸出端與負載連接；

所述主功率放大器(1)采用開關控制的功率放大器，通過將開關陣列(11、12)與功率放大器陣列(9)結(jié)合起來用以實現(xiàn)不同功率輸出；采用中和電容(3)用以提高反向隔離度和穩(wěn)定性；所述主功率放大器(1)的電路包括：多個功率放大器并聯(lián)形成的功率放大器陣列(9)、兩個中和電容(3、4)及兩個開關陣列(11、12)；一個中和電容(3)連接在差分信號的正相輸入端和對應的正相輸出端，用以抵消差分信號正相輸入端與對應的反相輸出端的寄生電容；另一個中和電容(4)連接在差分信號的反相輸入端和對應的反相輸出端，用以抵消差分信號的反相輸入端與對應的正相輸出端的寄生電容，同時將其中一個開關陣列(11)兩端分別連接在地和功率放大器之間；將另一個開關陣列(12)兩端分別連接在供電電源和功率放大器之間；采用這種連接方式可以實現(xiàn)中和電容(3)和開關控制的功率放大器的兼容；

所述匹配網(wǎng)絡電路(2)采用電容可變匹配網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡包括兩種功能的可變電容，一種可變電容的功能為調(diào)解阻抗變換率，連接在匹配網(wǎng)絡的輸入信號和負載之間，用以實現(xiàn)調(diào)節(jié)阻抗變換率，進而調(diào)節(jié)等效負載；另一種可變電容的功能為調(diào)諧電容，連接在輸入信號和地之間，即單端輸出；或連接在差分信號之間，即差分輸出；用以彌補改變調(diào)節(jié)阻抗變換率電容引起的頻率偏移，工藝角引起的偏移及其他因素引起的頻率偏移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出功率可調(diào)的功率放大器，其特征在于：所述匹配網(wǎng)絡電路(2)采用電容可變匹配網(wǎng)絡，差分電容可變匹配網(wǎng)絡包括三個可變電容，用以實現(xiàn)兩種功能；一個可變電容的一端與匹配網(wǎng)絡的正相輸入信號相連，另外一端與正相輸出端相連；另外一個可變電容的一端與匹配網(wǎng)絡的反相輸入信號相連，另外一端與反相輸出端相連；這兩個可變電容的功能是調(diào)節(jié)阻抗變換率；第三個可變電容的一端與匹配網(wǎng)絡的正相輸入信號相連，另一外端與匹配網(wǎng)絡的反相輸入信號相連，這個電容陣列的功能是調(diào)節(jié)諧振頻率，包括調(diào)節(jié)用于調(diào)節(jié)阻抗變換率的電容引起的頻率偏移和其他因素一起的頻率偏移；這個電路還包括一個電感，電感的一端與匹配網(wǎng)絡的正相輸入信號相連，另外一端與匹配網(wǎng)絡的反相輸入信號相連，即與第三個可變電容并聯(lián)；

或者所述匹配網(wǎng)絡電路(2)采用電容可變匹配網(wǎng)絡，單端電容可變匹配網(wǎng)絡包括兩個可變電容，用以實現(xiàn)兩種功能；一個可變電容的一端與匹配網(wǎng)絡的輸入信號相連，另外一端與匹配網(wǎng)絡的輸出端相連；這個可變電容的功能是調(diào)節(jié)阻抗變換率；另外一個可變電容的一端與匹配網(wǎng)絡的輸入信號相連，另外一端與地相連，這個電容陣列的功能是調(diào)節(jié)諧振頻率，包括調(diào)節(jié)用于調(diào)節(jié)阻抗變換率的電容引起的頻率偏移和其他因素一起的頻率偏移；這個電路還包括一個電感，電感的一端與匹配網(wǎng)絡的輸入信號相連，另外一端與地相連，即與第二個可變電容并聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出功率可調(diào)的功率放大器，其特征在于：將開關控制的主功率放大器(1)和電容可變的匹配網(wǎng)絡電路(2)結(jié)合起來，同時控制開關控制的主功率放大器(1)和匹配網(wǎng)絡電路(2)，可以大大提高功率回退時的效率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出功率可調(diào)的功率放大器，其特征在于：所述的可變電容可由變?nèi)莨芑蜷_關電容陣列或二者組合實現(xiàn)，其中開關電容陣列為：一個由開關控制的電容即為一路開關電容，多路開關電容并聯(lián)構(gòu)成開關電容陣列；采用開關電容陣列，可以與數(shù)字電路更好的兼容，實現(xiàn)直接由數(shù)字電路控制阻抗變換率。