[發明專利]一種頻率和帶寬自適應可調的功率放大器及調整方法

有效

• 申請號: 201810136558.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108551332B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 孟慶南
• 申請（專利權）人: 沃勤科技有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/56;H03F3/195;H03F3/213;H03F3/21
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

一種頻率和帶寬自適應可調的功率放大器及調整方法，屬于通信技術領域。所述裝置包括開關電路A1、前級放大器電路A2、級間匹配電路A3，驅動放大器電路A4、級間匹配電路A5、末級放大器電路A6，信號源電路、耦合器A7和數字處理單元B1。方案通過調整可調高Q電容的可調端子，使可調高Q電容的容值按一定規律改變，從而使放大器輸入輸出匹配及級間的匹配電容大小和位置按一定組合變化，得到應用中需要的頻率和帶寬及線性滿足要求的指標。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種頻率和帶寬自適應可調的功率放大器及調整方法。

背景技術

功率放大器作為通訊系統中核心的射頻單元，其性能特性對系統的整機指標有著較大的影響，特別是其頻率和帶寬的特性，影響著系統的傳輸容量。現有的功率放大器主要有前級放大器、驅動放大器、末級放大器、隔離器等組成，其中各級放大器的輸入和輸出匹配及級間匹配中的電容一般為固定容值電容所組成，因此，最終設計和調試形成的放大器是頻率和帶寬固定的功率放大器。

目前功率放大器在實際系統應用過程中，會要求工作頻段更寬，能支持更寬的寬帶信號，或根據需要，輸入信號的頻段發生調整，從而滿足發射的需求，這就要求功放放大器有更寬的帶寬或頻段可調節功能，但現有的傳統功率放大器，由于放大器的器件特性，其頻率和帶寬受到材料及器件和應用的限制，往往不能滿足系統的要求。

發明內容

本申請實施例提供的一種頻率和帶寬自適應可調的功率放大器及調整方法，能夠實現對功率放大器的頻率和帶寬及參數指標的調整。

一方面，本申請實施例提供一種頻率和帶寬自適應可調的功率放大器，所述功率放大器包括：所述功率放大器包括：前級放大器電路A2、級間匹配電路A3、驅動放大器電路A4、級間匹配電路A5、末級放大器電路A6、耦合器A7和數字處理單元B1、電壓和電流檢測B4；

放大器的頻率和帶寬與放大器的輸入匹配、輸出匹配、供電電壓以及級間匹配相關，其中，放大器的輸入匹配和輸出匹配與放大器的型號、放大器的工作狀態、放大器的電路結構平衡類或Doherty類、印制板材料，微帶尺寸，匹配電容大小和位置，散熱尺寸有關；

根據放大器型號、放大器的工作狀態、放大器的電路結構平衡類或Doherty類、印制板材料，微帶尺寸，散熱結構尺寸，匹配電容大小和位置，即可通過設計和仿真或者實驗調試或者兩種配合確定對應頻率和帶寬下放大器輸入和輸出及級間匹配，在放大器輸入、輸出匹配電路和級間匹配電路中設計一種具有容值可調的可調高Q電容，可以控制可調高Q電容的容值大小及位置，并配合放大器的工作電壓，從而改變放大器的輸入、輸出阻抗特性和級間匹配特性，從而得到放大器不同的頻率和帶寬特性，同時也滿足功率放大器指標預設值，并將此輸入匹配，輸出匹配及級間匹配與功率放大器頻率和帶寬及指標參數一一對應形成組合參數；

在信號頻率和帶寬的變化信息和對應指標要求通過通信接口輸入所述數字處理單元B1后，所述數字處理單元B1切斷各級放大器電源,并根據放大器對應的存儲在數字處理單元B1中的各個頻率和帶寬及預設指標所需要的放大器輸入匹配、輸出匹配和級間匹配電容大小和位置各個組合參數，調取存儲的與此頻率和帶寬相對應的匹配組合參數；

數字處理單元B1通過電平控制可調高Q電容大小和位置，開啟并控制各級放大器柵極和漏極電源，并控制信號源電路B2產生掃描信號，經過放大器放大后在耦合器A7的耦合端輸出，輸出的信號經過檢測電路B3進行信號轉換，轉換的數字信號再輸出到數字處理單元B1，數字處理單元B1對轉換的信號進行分析和運算，判定頻率和帶寬是否滿足預設值要求，不滿足預設值則微調匹配電容和工作電壓使之滿足要求并關閉信號源信號，開關切換到與輸入端導通，調制信號通過放大器放大后在耦合器A7的耦合端輸出，輸出的信號經過檢測電路進行信號轉換，轉換的數字信號再輸出到數字處理單元B1進行運算，并計算信號的輸出功率，線性度和效率參數，與預設值進行對比分析，滿足預設值要求則保持當前的參數值，不滿足預設值要求則微調匹配組合參數對放大器匹配電路進行優化，最終使放大器頻率和帶寬及指標滿足預設值要求；