[實用新型]一種三頻點微帶補償電路

有效

• 申請號: 201220702800.4
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN203086415U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 冷永清;張立軍;曾云;彭亞濤;官勁
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本實用新型涉及一種用于E類功率放大器的管芯輸出電容的三頻點微帶補償電路，該補償電路能在基頻、2次諧波和3次諧波處補償管芯的輸出電容，克服其對E類功率放大器工作頻率的限制，適合于微波頻段的E類功率放大器應用。

背景技術

E類功率放大器是一種高效率的開關類放大器，由于效率高且結構簡單等優點，E類功率放大器在射頻和微波放大器領域得到廣泛的應用。

雖然E類功率放大器擁有諸多優點，但是其高效率特性在很大程度上依賴于放大器管芯的性能。其中，管芯的漏極輸出電容是限制E類功率放大器工作頻率的重要因素。目前，如何解決因管芯輸出電容過大而帶來的工作頻率的限制，是E類功率放大器研究的一個熱點。

由于輸出電容是管芯的內在參數，其值是固定的，所以解決該問題的方法大多是在管芯外圍添加補償網絡。其中，普遍使用是“電感補償”，且多采用單頻點補償的方式，即基波補償。當功率放大器的工作頻率高于最大理論工作頻率時，雖然單頻點補償技術能夠有效地提高功率放大器的效率，但是由于其只在基波處補償管芯多余輸出電容，所以補償后的放大器與E類放大器的理想狀態仍存在明顯差別，使得補償技術對功率放大器的效率提升有限。如何實現輸出電容的多頻點補償是目前面臨的難點。

2011年，J.Cumana報道了一種集總參數等效電路，分別在基波和2、3次諧波點補償管芯的多余輸出電容，該等效電路由一個串聯電感和1～2個并聯LC諧振電路組成，在超高頻處能很好地補償漏極輸出電容，實現較好電路性能。但是，由于采用的是集總參數元件，使得該補償技術在微波頻段下的使用受到了諸多限制，因此需要一種適合微波頻段的多頻點補償電路技術。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于克服現有技術不足和缺點，提出了一種三頻點微帶補償電路，能夠在基頻、2次諧波和3次諧波處補償管芯的輸出電容，較好地消除管芯的大輸出電容對E類功率放大器工作頻率的限制，同時，解決集總參數補償電路因寄生參數影響而不適用于高頻的問題。

(二)技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供了一種三頻點微帶補償電路，包括：鏈接晶體管漏極、第一短路分支線和第一開路分支線的第一微帶傳輸線；鏈接第一短路分支線、第一開路分支線、第二短路分支線和第二開路分支線的第二微帶傳輸線；鏈接第二短路分支線、第二開路分支線和漏極偏置電壓的第三微帶傳輸線；鏈接于第一微帶傳輸線和第二微帶傳輸線連接處的第一短路分支線和第一開路分支線；以及鏈接于第二微帶傳輸線和第三微帶傳輸線連接處的第二短路分支線和第二開路分支線。

上述方案中，所述第一短路分支線的一端及第二短路分支線的一端均鏈接射頻地。所述第一短路分支線、第二短路分支線、第一開路分支線和第二開路分支線具有相同特征阻抗。

上述方案中，所述第一短路分支線的電長度為基頻波長的六分之一；所述第一開路分支線的電長度為基頻波長的十二分之一；所述第二短路分支線和所述第二開路分支線的電長度是基頻波長的八分之一。

上述方案中，所述第一微帶傳輸線、第二微帶傳輸線和第三微帶傳輸線具有相同特征阻抗。在3次諧波頻點處，所述第一開路分支線表現為終端開路的四分之一波長開路分支線，相當于一個射頻地，為第一微帶傳輸線提供短路終端；終端短路的第一微帶傳輸線等效于3次諧波并聯電感。在2次諧波頻點處，所述第二開路分支線為第二微帶傳輸線提供短路終端，實現2次諧波并聯電感。在基波處，所述第一短路分支線與所述第一開路分支線諧振，所述第二短路分支線與所述第二開路分支線諧振，在兩分支線之間形成開路，消除對微帶傳輸線阻抗的影響；具有相同特征阻抗的第一、第二和第三微帶傳輸線組合等效于基波并聯電感。

(三)有益效果

本實用新型的有益效果是，能在基頻、2次諧波處和3次諧波頻點補償管芯的輸出電容，較好地消除管芯的大輸出電容對E類功率放大器工作頻率的限制，相對于基于集總參數元件的多頻點補償電路，該微帶補償電路更適合于微波頻段的E類功率放大器應用。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的三頻點微帶補償電路的結構示意圖；

圖2是依照本實用新型實施例的三頻點微帶補償電路的結構示意圖。

圖中：1.第一微帶傳輸線，2.第一短路分支線，3.射頻地，4.第二微帶傳輸線，5.第二短路分支線，6.第三微帶傳輸線，7.第二開路分支線，8.第一開路分支線，9.漏極偏置電源，10.晶體管輸出電容，11.晶體管，12.驅動信號源，13.柵極偏置電源，14.負載電阻，15.串聯濾波電容，16.串聯濾波電感。

具體實施方式