[發明專利]一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器

在審

• 申請號: 202011322143.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112469144A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 南敬昌;范鈞;高明明;余航;李蕾;張凱威;唐江勃
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: H04W88/08
• 分類號: H04W88/08;H03F3/20
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器，包括寬帶輸入匹配電路、可重構四波段輸出匹配電路和多波段偏置電路，寬帶輸入匹配電路與可重構四波段輸出匹配電路連接，多波段偏置電路分別與寬帶輸入匹配電路和可重構四波段輸出匹配電路連接；可重構四波段輸出匹配電路中分別插接有第一PIN二極管開關和第二PIN二極管開關；本發明利用單刀單擲PIN開關調節輸出匹配網絡結構，實現了四個頻段處輸出匹配網絡的自由切換；實測結果表明在890MHz、2010MHz、945MHz、2600MHz時，可重構四波段功放的小信號增益均大于10.6dB，飽和輸出功率大于38.7dBm，功率附加效率不低于33.4％；同時具有高平坦度的特點，整體電路結構簡單。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器。

背景技術

隨著無線通信系統的發展，不同工作頻段和標準將并存，不同信號的工作模式是不一樣的，這就要求通信系統中的器件都可以工作在多種模式下，功率放大器作為無線通信系統中的核心器件，這種需求給功放設計帶來了很大挑戰。對此，國內外科研工作者都在積極研究一種可滿足不同頻段要求的功率放大器，目前國內關于可重構的研究較少，但國外已經走在前沿，所以當下已成為我國科研在未來無線通信系統上的熱點。當前研究的多波段可重構放大器的增益和效率較差，可重構電路設計和元器件值得計算較為復雜，所以可重構匹配電路理論需要不斷地創新，電路結構需簡化，所以在當今的研究中主要就是對上述的難點難題進行研究，研究出簡單通用的匹配結構成為重點。

目前，現有技術中，2014年，徐謙等人用PIN開關控制匹配電路中電容的接入(圖1)，設計了一款工作在1.75GHz、2.1GHz和2.6GHz的可重構多波段功率放大器，測試結果表明在三個頻段內增益達到12～14dB。但其匹配電路是由接入固定電容值實現的，電路實現起來比較困難。

另外，現有技術利用基于SiC二極管的動態阻抗匹配網絡設計了一款工作于685MHz和1.84GHz的可變負載雙帶功率放大器(圖2)，工作頻點下的飽和漏極效率可以達到75％和60％，10dB功率回退效率分別為43.5％和49.5％，采用具有6.5dB峰均比的寬帶碼分多址移動通信系統(WCDMA)信號測試其漏極效率分別為56％和54％，相鄰信道功率比(ACPR)分別為-49dBc和-47.5dBc。但多波段可重構放大器的增益和效率較差，可重構電路設計和元器件值得計算較為復雜。

因此，為滿足現代無線通信系統對多模式多頻帶功放的要求，本申請有必要設計一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器，以解決上述技術問題。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器，利用單刀單擲PIN開關調節輸出匹配網絡結構，實現了四個頻段處輸出匹配網絡的自由切換。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：

一種基于移動基站的可重構四波段功率放大器，包括寬帶輸入匹配電路、可重構四波段輸出匹配電路和多波段偏置電路，所述寬帶輸入匹配電路與可重構四波段輸出匹配電路連接，所述多波段偏置電路分別與寬帶輸入匹配電路和可重構四波段輸出匹配電路連接；所述可重構四波段輸出匹配電路中分別插接有第一PIN二極管開關和第二PIN二極管開關。

進一步地，所述可重構四波段輸出匹配電路為雙“π”型結構。

進一步地，所述可重構四波段輸出匹配電路能夠實現兩個雙波段的阻抗匹配，即四個不同頻率f₁、f₂、f₃和f₄的阻抗匹配；所述可重構四波段輸出匹配電路在開關閉合和斷開狀態時，均可等效為一個具有雙特性阻抗的四分之一阻抗變換器；