[發明專利]一種多次諧波抑制的高效射頻功率放大器

有效

• 申請號: 202110671608.7
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113346850B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 梁其聰;姚佳飛;郭宇鋒;蔡志匡;王子軒;顧鳴遠
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學;南京郵電大學南通研究院有限公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F3/19;H03F3/21;H03F3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明公開了一種多次諧波抑制的高效射頻功率放大器，包括輸入匹配電路、柵極偏置電路、晶體管、漏極偏置電路、輸出匹配電路、多次諧波抑制電路,是在射頻功率放大器的輸出網絡中添加由多個步進阻抗諧振器組成的具有多次諧波抑制的低通濾波電路，一方面可以實現較好的二至五次諧波抑制和提升線性度；另一方面，輸出匹配電路的基波頻率具有較低的插入損耗，并且添加的多次諧波抑制電路不會影響輸出匹配的帶寬。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種多次諧波抑制的高效射頻功率放大器。

背景技術

射頻收發機是無線通信系統中的重要組成部分，因此，追求高性能的射頻收發機以滿足日益增長的通信系統的性能要求是目前研究熱點之一，射頻功率放大器是射頻收發機的關鍵部件，也是射頻收發機中的主要耗能器件。當射頻輸入信號增加時，功率放大器進入到非線性區從而產生一系列的諧波分量，會影響功率放大器的效率，輸出功率，線性度等性能，從而增加了功率放大器的耗能。因此，人們研究的焦點在于提升這些射頻功率放大器的指標。

目前，已經報道很多種關于回收射頻放大器產生的諧波分量的多種方案。中國專利201910600160.2在輸出網絡中添加串聯諧振電路來抑制二次和三次諧波；中國專利201310039803.3提出在輸出匹配網絡引入λ/2波長短路傳輸線來抑制偶次諧波分量；而以上這些技術只是回收了少數的諧波分量，且缺少低通濾波性能，對更高次諧波的抑制存在局限性。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種多次諧波抑制的高效射頻功率放大器，能夠實現二至五次的諧波抑制功能，具有諧波抑制較好，線性度提高，尺寸較小等優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多次諧波抑制的高效射頻功率放大器，其特征在于：包括輸入匹配電路、柵極偏置電路、晶體管、漏極偏置電路、輸出匹配電路、多次諧波抑制電路,所述輸入匹配電路輸入端作為功率放大器的輸入端In，所述輸入匹配電路的輸出端連接晶體管柵極，所述晶體管源極接地，所述晶體管漏極連接輸出匹配電路的輸入端，所述輸出匹配電路的輸出端連接多次諧波抑制電路的輸入端，所述多次諧波抑制電路的輸出端作為功率放大器的輸出端Out，所述柵極偏置電路的輸入端與輸入匹配電路的輸出端連接，所述漏極偏置電路的輸入端與晶體管漏極相連，所述多次諧波抑制電路具有低通濾波和多次諧波抑制特性。

作為本發明的一種優選技術方案，所述多次諧波抑制電路包括第一彎曲窄邊步進阻抗諧振器、第二彎曲窄邊步進阻抗諧振器、垂直窄邊步進阻抗諧振器、微帶線M12、微帶線M16、L型微帶線MTEE1、微帶線M20、微帶線M21，所述微帶線M12的一端作為多次諧波抑制電路的輸入端，所述微帶線M12的另一端依次串聯微帶線M16、L型微帶線MTEE1、微帶線M20后對接微帶線M21的其中一端，所述微帶線M21的另一端作為功率放大器的輸出端Out，所述第一彎曲窄邊步進阻抗諧振器與微帶線M12連接，所述第二彎曲窄邊步進阻抗諧振器與L型微帶線MTEE1連接，所述垂直窄邊步進阻抗諧振器與微帶線M21連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述L型微帶線MTEE1由第一矩形、第二矩形構成，所述第一矩形、第二矩形分別沿彼此相連方向的長相等，第一矩形背向第二矩形的一端與所述微帶線M16連接，第二矩形背向第一矩形的一端與所述微帶線M20連接。