[發(fā)明專利]一種基于梳狀濾波的功率放大器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910493186.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110212868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南敬昌;陶成健;高明明;黃飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F1/02
• 分類號(hào): H03F1/02;H03F1/56;H03F3/213
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 陳曉寧;韓惠琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于梳狀濾波的功率放大器，包括依次連接的輸入端口、輸入匹配電路、偏置電路、晶體管、輸出匹配電路、諧波抑制電路和輸出端口；待放大的信號(hào)接入所述輸入端口并傳入所述輸入匹配電路，通過(guò)所述偏置電路和晶體管將信號(hào)進(jìn)行放大；放大后的信號(hào)通過(guò)所述輸出匹配電路和諧波抑制電路進(jìn)行濾波，過(guò)濾后的信號(hào)通過(guò)所述輸出端口傳入信號(hào)接收裝置。本發(fā)明主要是對(duì)功率放大器的高次諧波進(jìn)行抑制，通過(guò)梳狀諧波抑制電路與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)合來(lái)對(duì)功率放大器產(chǎn)生的諧波能量進(jìn)行回收，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抑制了負(fù)載處的諧波分量，同時(shí)也保證了功放的效率，使功放易于實(shí)現(xiàn)且達(dá)到高效率的目的，同時(shí)有利于通信系統(tǒng)的小型化和集成化，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于梳狀濾波的功率放大器。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展和廣泛普及，無(wú)線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)收發(fā)機(jī)的性能要求越來(lái)越高。功率放大器作為發(fā)射機(jī)的主要組成部分，其指標(biāo)決定著發(fā)射機(jī)的性能，如效率決定著整機(jī)功耗，線性度決定著整機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，諧波分量大小又是發(fā)射機(jī)線性度的度量。傳統(tǒng)的功率放大器為了獲得較高效率，功放管通常會(huì)工作于飽和狀態(tài)，這時(shí)將有大量的諧波分量產(chǎn)生。如果不對(duì)諧波分量加以回收和抑制，這不單會(huì)造成能量的浪費(fèi)，降低了其效率，還會(huì)對(duì)其他信道的信號(hào)造成干擾。

通常功率放大器為了獲得較高的效率和較低的諧波分量都使得功率放大器工作于F類，但該結(jié)構(gòu)需要采用λ/4傳輸線，占用空間面積大，不利于小型化且諧波抑制效果不明顯。采用低通輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一個(gè)工作于E類的功率放大器，它要求功放管具有較高的集電極擊穿電壓，這與集成電路發(fā)展趨勢(shì)相違背且諧波抑制效果也不好。采用GaN工藝設(shè)計(jì)的功率放大器，為了獲得較好的諧波性能，該設(shè)計(jì)在輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中引入了兩根開(kāi)路傳輸線，但開(kāi)路傳輸線的使用使得該方法與現(xiàn)代電路向小型化、集成度高方向發(fā)展相違背。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于梳狀濾波的功率放大器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抑制了負(fù)載處的諧波分量，同時(shí)保證了功放的效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供一種基于梳狀濾波的功率放大器，包括依次連接的輸入端口、輸入匹配電路、偏置電路、晶體管、輸出匹配電路、諧波抑制電路和輸出端口；

待放大的信號(hào)接入所述輸入端口并傳入所述輸入匹配電路，通過(guò)所述偏置電路和晶體管將信號(hào)進(jìn)行放大；

放大后的信號(hào)通過(guò)所述輸出匹配電路和諧波抑制電路進(jìn)行濾波，過(guò)濾后的信號(hào)通過(guò)所述輸出端口傳入信號(hào)接收裝置。

可選的，所述偏置電路包括柵極偏置電路和漏極偏置電路。

進(jìn)一步的，所述輸入匹配電路包括干路微帶線和電容，所述干路微帶線分別連接所述輸入端口、晶體管和偏置電路；所述干路微帶線上接有四個(gè)所述電容。

由上，本發(fā)明的基于梳狀濾波的功率放大器主要是對(duì)功率放大器的高次諧波進(jìn)行抑制，通過(guò)梳狀諧波抑制電路與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)合來(lái)對(duì)功率放大器產(chǎn)生的諧波能量進(jìn)行回收，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還抑制了負(fù)載處的諧波分量，同時(shí)也保證了功放的效率。通過(guò)上述設(shè)計(jì)使得功放易于實(shí)現(xiàn)且達(dá)到高效率的目的，同時(shí)更加有利于通信系統(tǒng)的小型化和集成化。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，易于實(shí)現(xiàn)，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1為本發(fā)明的基于梳狀濾波的功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的基于梳狀濾波的功率放大器的工作流程圖。