[發明專利]一種2～60MHz寬帶功率放大器

在審

• 申請號: 202210174592.3
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114614778A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 任繼軍;張濤;宋秋爽;張健;劉琪;趙勇
• 申請（專利權）人: 西安烽火電子科技有限責任公司
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F1/56;H03F3/193;H03F3/21;G06F30/367
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種2～60MHz寬帶功率放大器，包括輸入匹配電路、驅動級放大電路、第一負反饋電路、級間匹配電路、末級放大電路、第二負反饋電路、輸出匹配電路和功放偏置電路。本發明實現了帶寬覆蓋多個倍頻程，并在2～60MHz工作頻段內，提高了輸出功率和功率附加效率。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種2～60MHz寬帶功率放大器。

背景技術

功率放大器發展至今，已經廣泛應用在軍用和民用通信領域，諸如雷達、數據通信、電子對抗等無線通信系統，它在現代無線通信系統中起著無可替代的作用。隨著現代移動通信的迅猛發展，對功率放大器的帶寬和輸出功率提出了越來越高的要求，現代通信系統對寬帶功放的要求達到多個倍頻程的帶寬。

寬帶功率放大器設計面臨的巨大挑戰就是帶寬的從擴展，其實質就是寬帶阻抗匹配。傳統窄帶匹配一般是按照共軛匹配來設計的，以此獲得最大的輸出功率。但是在寬帶條件下，輸入輸出阻抗變化是比較大的，此時使用共軛匹配是不合適的。一般地，在工作頻率內，將功率器件的阻抗和系統的阻抗進行匹配，系統阻抗通常為50Ω，功率器件阻抗為復數，隨著頻率的變化，每提高一個倍頻程，功率管增益下降6dB，且頻率越低，輸入、輸出阻抗越高，越難實現寬帶匹配。當需要匹配的帶寬越大，可獲得的帶內性能就越差。因此寬帶匹配技術是實現擴展帶寬的關鍵。

由于無線通信技術的總帶寬覆蓋超過一個倍頻程，這對功率放大器提出了巨大的要求，因此需要一種帶寬覆蓋多個倍頻程的寬帶功率放大器。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提出一種寬帶功率放大器及其設計方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。

一種2～60MHz寬帶功率放大器，包括輸入匹配電路、驅動級放大電路、第一負反饋電路、級間匹配電路、末級放大電路、第二負反饋電路、輸出匹配電路和功放偏置電路；

輸入匹配電路輸入端接收功率輸入；

輸入匹配電路輸出端與驅動級放大電路輸入端電連接；

驅動級放大電路輸出端分別與級間匹配電路輸入端、第一負反饋電路輸入端電連接；第一負反饋電路輸出端與驅動級放大電路輸入端電連接；

級間匹配電路輸出端與末級放大電路輸入端電連接；

末級放大電路輸出端分別與輸出匹配電路輸入端、第二負反饋電路輸入端電連接；第二負反饋電路輸出端與末級放大電路輸入端電連接；

輸出匹配電路輸出端輸出放大后的功率；

功放偏置電路分別與驅動級放大電路和末級放大電路電連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：實現了帶寬覆蓋多個倍頻程，在2～60MHz工作頻段內，提高了輸出功率和功率附加效率。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

圖1是本發明的原理框圖；

圖2是本發明的ADS軟件仿真電路圖；

圖3是本發明的放大器穩定性仿真結果圖；

圖3(a)是BLP10H660P穩定性仿真結果；

圖3(b)是BLF974P穩定性仿真結果；

圖4是4:1阻抗變換電路圖；

圖5是ADS軟件仿真結果圖；

圖5(a)是輸出功率隨頻率變化的曲線圖；

圖5(b)是增益隨頻率變化的曲線圖；