[實用新型]一種LTE高效射頻功率放大器

有效

• 申請號: 201420342998.9
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN203942502U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 劉洪剛;周佳輝;常虎東
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03F3/21
• 分類號: H03F3/21
• 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功率放大器，特別涉及一種長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)高效功率放大器。

背景技術

2013年12月4日下午工信部正式向三大運營商發布4G牌照，中國移動、中國電信和中國聯通均獲得TD-LTE牌照，這標志著中國進入4G時代，同時也意味對我國的移動通信系統的質量特別是傳輸效率提出了更高的要求。但是，由于很多傳統的無線設備工作效率低下，造成了大量的資源浪費，因此如何提高通信系統工作效率，減小運營成本和能耗提高通信行業的經濟效益成為業內研究的熱點。

射頻功率放大器作為無線通信設備的核心部件，它位于發射機的末端，將射頻信號進行功率放大，以滿足發送功率的要求。因此，如何提高功率放大器的工作效率關系著無線通信設備的傳輸效率的提高。

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是提供一種LTE高效功率放大器，以提高功率放大器的工作效率。

(二)技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供了一種LTE高效射頻功率放大器，包括輸入網絡、穩定網絡、晶體管、偏置網絡以及輸出網絡，其中射頻信號經過所述輸入網絡傳送至所述晶體管，被所述晶體管放大后再經過所述輸出網絡輸出，所述穩定網絡使所述晶體管工作在絕對穩定狀態，所述偏置網絡分別給所述晶體管的柵極及漏極提供直流偏置，所述輸入網絡包括采用共軛匹配方式連接的第三匹配電容C3和第三匹配電感L3；所述穩定網絡包括串聯連接的第一電阻R1、第五電感L5和第五電容C5；所述偏置網絡包括第一隔直電容C1、第二隔直電容C2、第一扼流電感L1、第二扼流電感L2、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10和第十一電容C11；所述輸出網絡包括轉向電容Cd、諧振電容Cx、諧振電感Lx、第四匹配電容C4和第四匹配電感L4。

上述方案中，該LTE高效射頻功率放大器的輸入端依次通過第三匹配電容C3和第二隔直電容C2連接于晶體管的柵極。所述第三匹配電感L3的一端連接于該LTE高效射頻功率放大器的輸入端與第三匹配電容C3之間，另一端接地。所述第一電阻R1的一端連接于第三匹配電容C3與第二隔直電容C2之間，另一端依次通過第五電感L5和第五電容C5接地。所述第二扼流電感L2的一端連接于第二隔直電容C2與晶體管的柵極之間，另一端與直流電源VGS連接，所述第六電容C6、第七電容C7和第八電容C8相互并聯一端連接于VGS電源端，另一端均接地。

上述方案中，所述晶體管的漏極依次通過第一隔直電容C1、諧振電容Cx、諧振電感Lx和第四匹配電感L4連接于該LTE高效射頻功率放大器的輸出端。所述第一扼流電感L1的一端連接于第一隔直電容C1與晶體管的漏極之間，另一端與直流電源VDS連接，所述第九電容C9、第十電容C10和第十一電容C11相互并聯一端連接于VDS電源端，另一端均接地。所述轉向電容Cd的一端連接于第一隔直電容C1與諧振電容Cx之間，另一端接地。所述第四匹配電容C4的一端連接于諧振電感Lx與第四匹配電感L4之間，另一端接地。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型提供的的LTE高效射頻功率放大器，由于輸入網絡和輸出網絡均采用LC諧振網絡對射頻功率放大器電路進行阻抗匹配，使得本實用新型射頻功率放大器能夠在LTE頻段上輸出較大的功率，并且電路結構簡單，易實現。

2、本實用新型提供的的LTE高效射頻功率放大器，由于晶體管基極與漏極與電源之間接入高頻第一扼流電感L1和第二扼流電感L2，所以保證了電路低壓時也能夠獲得足夠大的輸出功率。

3、本實用新型提供的的LTE高效射頻功率放大器，由于晶體管工作在開關模式，晶體管工作時相當于一個開關，使得信號經過晶體管的損耗非常低，所以本實用新型具有很高的工作效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的LTE高效射頻功率放大器的電路原理圖。

圖2是本實用新型的LTE高效射頻功率放大器中輸出網絡的等效電路圖。

圖3是本實用新型的LTE高效射頻功率放大器中輸入網絡的等效電路圖。

圖4是本實用新型的LTE高效射頻功率放大器在2.5GHz時的功率增益與功率附加效率。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。