[發明專利]一種改善射頻功率放大器諧波性能的輸出匹配電路結構

在審

• 申請號: 201710259109.0
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107425818A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 蔡秋富;章國豪;劉祖華
• 申請（專利權）人: 東莞賽唯萊特電子技術有限公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F3/189;H03F3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及射頻功率放大器領域，尤其是一種改善射頻功率放大器諧波性能的輸出匹配電路結構。

背景技術

射頻隨著無線通信的快速發展，無線通信系統的標準對收發終端的性能提出了更為嚴苛的要求。功率放大器作為射頻前端的重要模塊，其性能制約著整個發射機總體性能。功率放大器作為接收機中耗能最大的模塊，其功率附加效率(PAE)是其中最為關鍵的性能指標之一，減少功耗最直接的方法是提高功放的效率，從而為目前更加小型化、微型化的移動終端提供持久的續航。

功率放大器的非線性主要產生于末級，對功率放大器所產生的諧波分量進行回收抑制的處理方法也集中體現在輸出匹配電路中，然而現有的技術往往沒有考慮到五次諧波。如圖1提出的一種現有技術，該技術只考慮了二次諧波和三次諧波，沒有考慮五次諧波，其使用芯片上電感電容匹配，極大地占用芯片面積，而且諧波抑制網絡做在芯片上，這種處理方法抑制頻率不可調，諧波性能波動大，增加了芯片制造成本和降低良率，不利于用于大規模生產。

發明內容

本發明提出一種改善諧波性能的輸出匹配電路結構，目的在于提出一種結構簡單，小型化，同時便于調試的諧波處理匹配電路結構。該結構不僅考慮二次諧波、三次諧波，還對五次諧波進行抑制，可以明顯提高功率放大器的效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為一種現有的技術。

圖2為本發明的實施電路圖。

圖3為本發明的等效電路圖。

具體實施方式

本發明提出一種改善射頻功率放大器諧波抑制性能的輸出匹配電路結構，所述電路包括功率管，二次諧波抑制網絡，三次諧波抑制網絡，五次諧波抑制網絡，第一扼流電感，第一匹配電感，第二匹配電感，第三匹配電感，第一匹配電容和隔直電容。二次諧波抑制網絡、三次諧波抑制網絡、五次諧波抑制網絡分別并接在集電極輸出端，并且通過調節綁定金線的長度和微帶線的長度實現諧波抑制頻率可調。本發明提供的電路結構簡單，易于實現，靈活性強，極為有效地提高射頻功率放大器的諧波抑制效果，提高功率放大器的效率。

所述的第一扼流電感在基板中實現，一端連接供電，另一端通過綁定金線連接到功率管的發射級以提供供電回路。

所述二次諧波抑制網絡由die上MIN電容和第二綁定金線連接基板上的第一微帶線構成LC串聯諧振網絡實現，用于抑制功率放大器產生的二次諧波。

所述三次諧波抑制網絡由die上MIN電容和第三綁定金線連接基板上的第二微帶線構成LC串聯諧振網絡實現，用于抑制功率放大器產生的三次諧波。

所述五次諧波抑制網絡由die上MIN電容和第四綁定金線連接基板上的第三微帶線構成LC串聯諧振網絡實現，用于抑制功率放大器產生的五次諧波。

所述隔直電容一端與輸出相連，一端分別與第三匹配電感和三次諧波抑制網絡相連。

所述二次諧波抑制網絡的諧振頻率可通過綁定金線和微帶線的長度進行調節。

所述三次諧波抑制網絡的諧振頻率可通過綁定金線和微帶線的長度進行調節。

所述五次諧波抑制網絡的諧振頻率可通過綁定金線和微帶線的長度進行調節。

所述二次、三次和五次諧波抑制網絡可以通過其綁定的金線的位置和對應微帶線的長度來靈活改變相應的諧振點，靈活控制諧振頻率。實現對功率放大器產生的二次諧波、三次諧波和五次諧波分量進行有效吸收，提高效率，同時改善功率放大器的線性度。

如圖2所示，本發明提出一種改善功率放大器諧波性能的輸出匹配電路結構，主要由五部分組成：二次諧波諧振抑制網絡201，三次諧波諧振抑制網絡202，五次諧波諧振抑制網絡203，扼流電感205，以及由電感206、電容207、電感208、電容C4、電感209和電容C5構成的三級LC低通輸出匹配網絡。

所述的扼流電感205在基板中實現，一端連接電源供電，另一端通過綁定金線連接到功率管204的發射級以提供供電回路。

所述二次諧波抑制網絡201，并聯在功率管輸出端，由die上MIN電容C2和綁定金線Wire2，基板上的微帶線TL1組成。其中MIN電容由所用工藝代工廠器件模型庫提供，Wire2和微帶線綁定串聯等效為一個電感，二者構成LC串聯諧振網絡，其諧振點在二次諧波頻率上，如等效電路圖3中的C2和L4。其中微帶線TL1在基板中實現，通過改變綁定金線Wire2在微帶線TL1上焊點的位置靈活改變微帶線TL1的串聯長度，有效調控電感值，進而對二次諧波抑制頻率進行靈活調節。