[發(fā)明專利]適用2G到5G工作頻段的混合連續(xù)類射頻功率放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911341501.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN111147028B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代法亮;李軍;尹希雷;朱佳垟;劉春秀;劉太君
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F3/189
• 分類號(hào): H03F3/189;H03F3/20
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

本發(fā)明公開了一種適用2G到5G工作頻段的混合連續(xù)類射頻功率放大器，包括輸入電路、輸入匹配電路、穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)、濾波偏置電路、晶體管、晶體管柵極連接電路、晶體管漏極連接電路、具有對寄生參數(shù)補(bǔ)償功能的諧波控制網(wǎng)絡(luò)、基波匹配電路和輸出電路，輸入匹配電路將混合連續(xù)類射頻功率放大器源阻抗匹配至50Ω，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)保證晶體管在工作頻段內(nèi)能穩(wěn)定工作，濾波偏置電路接入晶體管的漏極偏置電壓和柵極偏置電壓，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)采用RC并聯(lián)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，基波匹配電路采用階梯漸變式電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，諧波控制網(wǎng)絡(luò)包括第一微帶線、第二微帶線和第三微帶線；優(yōu)點(diǎn)是輸出效率較高，晶體管不容易被擊穿，對晶體管的耐壓和耐流值要求不高，輸出功率較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合連續(xù)類射頻功率放大器，尤其是涉及一種適用2G到5G工作頻段的混合連續(xù)類射頻功率放大器。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，在無線通信系統(tǒng)的研制中，射頻功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)不可缺少的器件，受到了越來越高的重視。射頻功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中的最后一級，在整個(gè)無線通信系統(tǒng)中占有十分重要的地位，它在提高發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度、延長無線通信系統(tǒng)使用時(shí)間、降低電源消耗以及減小無線通信系統(tǒng)體積重量等方面均起著關(guān)鍵性作用。由于射頻功率放大器本身具有很大的功耗，對于整個(gè)無線通信系統(tǒng)來說，射頻功率放大器的功耗甚至占到了其總功耗的60％以上，因此，設(shè)計(jì)高效率和高線性度的射頻功率放大器成為目前射頻功率放大器設(shè)計(jì)的主要趨勢。

射頻功率放大器根據(jù)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是否存在比例關(guān)系分為線性和非線性兩種。常見的線性射頻功率放大器有A類射頻功率放大器、B類射頻功率放大器以及AB類射頻功率放大器。線性功率放大器通過減小導(dǎo)通角的方法提高工作效率，該類模式射頻功率放大器正常工作下，射頻功率放大器內(nèi)部功率晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，功率晶體管的漏極電壓和漏極電流輸出波形重疊，即同時(shí)工作，功率晶體管管耗功率的下降依賴于減小導(dǎo)通角，但由此導(dǎo)致射頻功率放大器輸出功率也隨之減小，功率晶體管管耗功率趨于零時(shí)射頻功率放大器輸出功率也為零。

混合連續(xù)類射頻功率放大器是近幾年來提出的一種新型諧波控制類射頻功率放大器。通過分析傳統(tǒng)連續(xù)F類與B/J類的電壓波形推導(dǎo)出混合連續(xù)類射頻功率放大器的電壓波形，并計(jì)算出阻抗設(shè)計(jì)空間，進(jìn)而設(shè)計(jì)得到混合連續(xù)類射頻功率放大器。當(dāng)前混合連續(xù)類射頻功率放大器具有簡單的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，其依靠諧波控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)電壓電流波形使得輸出效率提高。但是，現(xiàn)有的混合連續(xù)類射頻功率放大器存在以下的問題：一、受到晶體管漏極引腳寄生參數(shù)及高次諧波的影響，晶體管漏極電壓和電流在整個(gè)周期內(nèi)不可避免的發(fā)生交疊使得晶體管漏極消耗增加降低了輸出效率；二、混合連續(xù)類射頻功率放大器具有較高的漏極電壓和電流，故此對晶體管的耐壓和耐流值要求很高，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)晶體管很容易被擊穿，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失；三、雖然混合連續(xù)類射頻功率放大器在寬帶上實(shí)現(xiàn)有較大的優(yōu)勢但是它同時(shí)也降低了輸出功率，輸出功率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出效率較高，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)晶體管不容易被擊穿，對晶體管的耐壓和耐流值要求不高，在具有較寬的帶寬基礎(chǔ)上，輸出功率較高的適用2G到5G工作頻段的混合連續(xù)類射頻功率放大器。