[實用新型]一種基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器

有效

• 申請號: 201720247682.5
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206575383U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王旭;朱志峰;黃玉娟;沈克敏
• 申請（專利權）人: 南京華甌電子科技有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/189;H03F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，屬于微波通信技術領域。

背景技術

隨著半導體技術和通信技術的發展，近年來出現了多種微波通信技術。在這些新的技術中，功率放大器起到了至關重要的作用。功率放大器作為微波信號處理技術的主要組成部分，受到了人們特別是射頻開發工作者的重視和技術研究。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對背景技術中提及的對射頻開發工作者的重視和技術研究的技術問題。

本實用新型的設計思想是，提出一種具有體積小，結構簡單，便于攜帶和拆卸，高效率，工作穩定可靠的基于GaN器件的單頻點高效率的功率放大器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，包括屏蔽盒、通過射頻電路板設置在屏蔽盒內部的電源控制電路和通過電源電路板設置在屏蔽盒內部的射頻放大電路，電源控制電路通過穿心電容給射頻放大電路饋電；

屏蔽盒外部設置有微波信號輸入端子、微波信號輸出端子以及供電電源端子；

電源控制電路包括穩壓電路、負壓保護電路和偏置回路，供電電源端子電連接穩壓電路，穩壓電路與負壓保護電路電連接，負壓保護電路與偏置回路電連接；

射頻放大電路包括第一級放大器、第二級放大器和第三級放大器，微波信號輸入端子與第一級放大器電連接，第一級放大器與第二級放大器電連接，第二級放大器與第三級放大器電連接，第三級放大器與微波信號輸出端子電連接。

本實用新型技術方案的基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，旨在完成工作在3GHz的微波信號的放大，能夠輸出達到11W的飽和輸出功率，在28V工作條件下，輸出飽和功率時的電流僅為1.2A，效率高達33％。全溫度范圍內，輸出功率變化不超過0.5dB，功放工作于穩定條件下，功率變化范圍≤0.05dB。

本實用新型技術方案的基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，其中電源控制電路：采用現有技術中的合適的穩壓電路的穩壓器，處理輸入的+28V電源，得到功率放大器內部需要的各個電壓。同時由于采用GaN工藝的功率管，為防止錯誤加電導致功率管損壞，特加入負壓保護電路，此負壓保護電路也采用現有技術中的常規電路。

對本實用新型技術方案的改進，電源控制電路還包括濾波電路和柵壓電路。本實用新型技術方案中的電源控制電路，在饋電電路上，加入適當的濾波電路，濾除電源紋波對功率放大器的干擾，增加功率放大器工作時的穩定性和可靠性。此濾波電路也采用現有技術中的常規電路。在對柵壓處理上，利用獨特的二極管溫度特性處理柵壓電路，補償在高低溫下放大器的柵壓變化，保證功率放大器在全溫度范圍內穩定可靠的工作。此柵壓電路也采用現有技術中的常規電路。

對本實用新型技術方案的改進，屏蔽盒采用可拆卸的鋁合金屏蔽盒。

對上述技術方案進一步的改進，屏蔽盒采用螺裝的封閉蓋板結構，便于拆卸。

對本實用新型技術方案的改進，屏蔽盒采用分腔結構，把射頻部分電路和電源控制電路完全隔離開；射頻電路板和電源電路板采用導電膠直接粘在盒體上。

對本實用新型技術方案的改進，第一級放大器為HMC788放大器，第二級放大器為CMPA0060002F功率管，第三級放大器CGH40010F功率管。本實用新型技術方案的基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，其中，射頻放大電路：為保證輸入駐波滿足要求，在微波信號輸入端子后加入一個固定衰減；第一級采用HMC788放大器，可以提供14dB的增益；第二級采用CMPA0060002F功率管作為推動級，飽和輸出達到2W；第三級采用CGH40010F功率管作為末級，飽和輸出達11W。

對本實用新型技術方案的改進，射頻放大電路還包括隔離電路，隔離電路設置在第三級放大器與微波信號輸出端子之間。在微波信號輸出端子和末級輸出功率管之間加入采用隔離電路的隔離器，一方面保證功率放大器輸出隔離度滿足指標要求，另一方面可以防止功率放大器工作時開路損壞。此技術特征中提及的采用隔離電路的隔離器為現有技術中的常規技術產品，其中采用的隔離電路也為現有技術中的常規電路，詳細的本實用新型不作詳細的說明。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果是：

1、本實用新型的基于GaN器件的單頻點高效率功率放大器，體積小，結構簡單，便于攜帶和拆卸，高效率，工作穩定可靠。