[發明專利]具有壓控衰減功能的功率放大模塊

在審

• 申請號: 201711010490.3
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107659274A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 陳維剛
• 申請（專利權）人: 成都西井科技有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F3/19;H03F3/21;H03F3/24
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 宋輝

技術領域

本發明涉及放大器，具體涉及具有壓控衰減功能的功率放大模塊。

背景技術

射頻功率放大器(RF PA)是各種無線發射機的重要組成部分。在發射機的前級電路中，調制振蕩電路所產生的射頻信號功率很小，需要經過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。射頻功率放大器是對輸出功率、激勵電平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等問題作綜合考慮的電子電路。在發射系統中，射頻功率放大器輸出功率的范圍可以小至mW，大至數kW，但是這是指末級功率放大器的輸出功率。為了實現大功率輸出，末前級就必須要有足夠高的激勵功率電平。

射頻功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率，是研究射頻功率放大器的關鍵。而對功率晶體管的要求，主要是考慮擊穿電壓、最大集電極電流和最大管耗等參數。為了實現有效的能量傳輸，天線和放大器之間需要采用阻抗匹配網絡。現有技術中的功率放大器衰減損耗較高，使得信號失真較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中的功率放大器衰減損耗較高，使得信號失真較大，目的在于提供具有壓控衰減功能的功率放大模塊，降低功率放大器的衰減損耗。

本發明通過下述技術方案實現：

具有壓控衰減功能的功率放大模塊，包括壓控衰減器、前置功率放大器、驅動級功率放大器和末級功率放大器，所述壓控衰減器接收射頻信號和控制信號，所述壓控衰減器、前置功率放大器、驅動級功率放大器和末級功率放大器依次連接，所述末級功率放大器將射頻信號輸出；所述壓控衰減器用于功率放大器輸出功率的調節；所述前置功率放大器用于高線性度和高增益；所述驅動級功率放大器用于提高信號驅動功率；所述末級功率放大器用于信號的進一步放大

本發明能夠達到輸出功率大于53dB，輸入信號在3dB附近，功率放大器整體增益需要大于50dB，。本發明采用三級放大結構，分別為前置、驅動和末級放大器，較小的輸入信號首先經過壓控可調衰減器，該電路主要用于功率放大器輸出功率的調節。輸入信號經過三級電路放大后，在輸出端經過耦合器后輸出。耦合信號經過衰減和檢波后得到電壓信號，進而得到控制信號對放大器的輸出進行控制。每一級放大電路的增益依次為15dB、25dB、20dB，第一級放大器一般主要考慮高增益和高線性度，此外工作帶寬應該寬。本發明的功率放大器主要用于微波源開發，因此對線性指標等要求較低，主要考慮的是充分獲得較高的放大器的工作效率和輸出功率。第二級放大器的功能是得到較大的信號驅動功率來滿足末級芯片的輸入要求，最后信號經末級放大得到要求的輸出功率。

進一步地，前置功率放大器包括電阻R1、電阻R2、電阻Rg1、電阻Rg2、電解電容C1、放大器U1、放大器U2和放大器U3，所述放大器U2采用INA121，所述放大器U3采用INA128，所述放大器U2的1引腳連接電阻R1，所述電阻R1與電阻R2串聯，所述電阻R2與放大器U2的8引腳連接；所述電阻Rg1一端連接在電阻R1與放大器U2連接的線路上，其另一端與電解電容C1的負極連接，所述電解電容C1的正極連接在電阻R2與放大器U2連接的線路上；所述放大器U1的正向輸入端連接在電阻R1與電阻R2連接的線路上；放大器U2的5引腳與放大器U3的2引腳連接，所述放大器U2的6引腳與放大器U3的3引腳連接，所述電阻Rg2連接在放大器U3的引腳和8引腳之間。前置功率放大器采用了兩個儀表放大器共同構成的前置放大電路，由于隔直電容與電阻Rg1串聯，前置功放采用INA121可以降低成本。

進一步地，驅動級功率放大器采用RA07H4047M。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：本發明通過壓控衰減器、前置功率放大器、驅動級功率放大器和末級功率放大器的相互配合以及壓控衰減器有效降低了損耗從而實現了降低整個功率放大器的衰減損耗。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明前置功率放大器結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例