[發明專利]一種雙頻帶高效率E類功率放大器

在審

• 申請號: 201811101095.0
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109194297A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 馬建國;鄒浩;傅海鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217;H03F3/193
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種雙頻帶高效率E類功率放大器，晶體管源極接地，柵極連接RC穩定網絡電路，漏極分別連接雙頻帶諧波補償電路和雙頻帶諧波調節電路；RC穩定網絡電路分別連接雙頻帶輸入匹配電路和雙頻帶柵極直流偏置電路；雙頻帶諧波調節電路分別連接雙頻帶輸出匹配電路和具有諧波控制功能的雙頻帶漏極直流偏置電路。本發明有效減少了電路的復雜度，同時補償了來自晶體管額外的輸出電容，從而達到提升功放的工作效率的目的。

技術領域

本發明涉及功率放大器技術領域，更具體的說，是涉及一種雙頻帶高效率E類功率放大器。

背景技術

目前，隨著現代無線通信系統的進一步發展，越來越需要覆蓋多標準、多頻帶的射頻前端。功率放大器作為射頻前端中最重要的組件之一，也需要具備在多標準和多頻帶工作的能力。同時，射頻功率放大器是無線發射前端中耗能最大的模塊。所以，高效率多頻帶功率放大器的設計已成為功放研究領域的熱點，而高效率雙頻帶功率放大器是其中最基本的一類。

E類功率放大器作為高效率功率放大器之一，由于其具有軟開關操作[1]、實現結構相對簡單[2]和消除導通開關損耗的優點，受到了大量的關注。在兩個不同的工作頻帶上，理想的高效雙頻帶E類功率放大器的漏極效率能達到100％。但是，目前已有的雙頻帶E類功率放大器沒有實現優異的功率附加效率(PAE)性能[1]-[4]。

主要是由于以下原因造成的：首先，現有的雙頻帶E類功率放大器電路結構復雜，造成損耗過大的后果；其次，在雙頻帶E類功率放大器的工作模式下，晶體管在兩個工作頻帶的最佳并聯電容(C₁和C₂)會隨著頻率的提高而減小[5]。在微波毫米波頻段，C₁和C₂會小于晶體管的輸出電容(C_out)，在高頻下無法存在最優的E類工作條件，效率會下降很多。

綜上所述，有必要提出一種新型的雙頻帶E類功率放大器，以解決現有電路結構復雜度過高和補償晶體管額外的輸出電容(C_X1＝C_out-C₁和C_X2＝C_out-C₂)的問題，提高雙頻帶E類功率放大器的PAE。

【參考文獻】

[1]C.-T.Chen,et,al.“High efficiency dual-mode RF transmitter usingenvelope-tracking dual-band class-E power amplifier for W-CDMA/WiMAXsystems,”in IEEE MTT-S Int.Microw.Sym.Dig.,Jul.2009,pp.417–420.

[2]F.Norouzian and P.Gardner,“Concurrent dual-band high efficiencyclass-E power amplifier,”in Proc.IEEE Eur.Microw.Conf.,Nuremberg,Germany,Oct.2013,pp.1303–1306.

[3]S.H.Ji,et,al.“836MHz/1.95GHz dual-band class-E power amplifierusing composite right/left-handed transmission lines,”in Proc.IEEEEur.Microw.Conf.,Milan,Italy,Sep.2002,pp.356–359.

[4]S.H.Ji,et,al.“Concurrent dual-band class-E power amplifier usingcomposite right/left-handed transmission lines,”IEEE Trans.Microw.TheoryTechn.,vol.55,no.6,pp.1341–1347,Jun.2007.