CN107425818A - 一种改善射频功率放大器谐波性能的输出匹配电路结构 - Google Patents

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Abstract

一种改善谐波性能的输出匹配电路结构。在说明书附图2中，提出一种结构简单，小型化，同时便于调试的谐波处理匹配电路结构。该结构不仅考虑二次谐波、三次谐波，还对五次谐波进行抑制。通过调节绑定金线的长度和微带线的长度实现二次、三次和五次谐波抑制频率可调。本发明提供的电路结构简单，易于实现，灵活性强，极为有效地提高射频功率放大器的谐波抑制效果，提高功率放大器的效率。

Description

一种改善射频功率放大器谐波性能的输出匹配电路结构
所属技术领域
本发明涉及射频功率放大器领域，尤其是一种改善射频功率放大器谐波性能的输出匹配电路结构。
背景技术
射频随着无线通信的快速发展，无线通信系统的标准对收发终端的性能提出了更为严苛的要求。功率放大器作为射频前端的重要模块，其性能制约着整个发射机总体性能。功率放大器作为接收机中耗能最大的模块，其功率附加效率(PAE)是其中最为关键的性能指标之一，减少功耗最直接的方法是提高功放的效率，从而为目前更加小型化、微型化的移动终端提供持久的续航。
功率放大器的非线性主要产生于末级，对功率放大器所产生的谐波分量进行回收抑制的处理方法也集中体现在输出匹配电路中，然而现有的技术往往没有考虑到五次谐波。如图1提出的一种现有技术，该技术只考虑了二次谐波和三次谐波，没有考虑五次谐波，其使用芯片上电感电容匹配，极大地占用芯片面积，而且谐波抑制网络做在芯片上，这种处理方法抑制频率不可调，谐波性能波动大，增加了芯片制造成本和降低良率，不利于用于大规模生产。
发明内容
本发明提出一种改善谐波性能的输出匹配电路结构，目的在于提出一种结构简单，小型化，同时便于调试的谐波处理匹配电路结构。该结构不仅考虑二次谐波、三次谐波，还对五次谐波进行抑制，可以明显提高功率放大器的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为一种现有的技术。
图2为本发明的实施电路图。
图3为本发明的等效电路图。
具体实施方式
本发明提出一种改善射频功率放大器谐波抑制性能的输出匹配电路结构，所述电路包括功率管，二次谐波抑制网络，三次谐波抑制网络，五次谐波抑制网络，第一扼流电感，第一匹配电感，第二匹配电感，第三匹配电感，第一匹配电容和隔直电容。二次谐波抑制网络、三次谐波抑制网络、五次谐波抑制网络分别并接在集电极输出端，并且通过调节绑定金线的长度和微带线的长度实现谐波抑制频率可调。本发明提供的电路结构简单，易于实现，灵活性强，极为有效地提高射频功率放大器的谐波抑制效果，提高功率放大器的效率。
所述的第一扼流电感在基板中实现，一端连接供电，另一端通过绑定金线连接到功率管的发射级以提供供电回路。
所述二次谐波抑制网络由die上MIN电容和第二绑定金线连接基板上的第一微带线构成LC串联谐振网络实现，用于抑制功率放大器产生的二次谐波。
所述三次谐波抑制网络由die上MIN电容和第三绑定金线连接基板上的第二微带线构成LC串联谐振网络实现，用于抑制功率放大器产生的三次谐波。
所述五次谐波抑制网络由die上MIN电容和第四绑定金线连接基板上的第三微带线构成LC串联谐振网络实现，用于抑制功率放大器产生的五次谐波。
所述隔直电容一端与输出相连，一端分别与第三匹配电感和三次谐波抑制网络相连。
所述二次谐波抑制网络的谐振频率可通过绑定金线和微带线的长度进行调节。
所述三次谐波抑制网络的谐振频率可通过绑定金线和微带线的长度进行调节。
所述五次谐波抑制网络的谐振频率可通过绑定金线和微带线的长度进行调节。
所述二次、三次和五次谐波抑制网络可以通过其绑定的金线的位置和对应微带线的长度来灵活改变相应的谐振点，灵活控制谐振频率。实现对功率放大器产生的二次谐波、三次谐波和五次谐波分量进行有效吸收，提高效率，同时改善功率放大器的线性度。
如图2所示，本发明提出一种改善功率放大器谐波性能的输出匹配电路结构，主要由五部分组成：二次谐波谐振抑制网络201，三次谐波谐振抑制网络202，五次谐波谐振抑制网络203，扼流电感205，以及由电感206、电容207、电感208、电容C4、电感209和电容C5构成的三级LC低通输出匹配网络。
所述的扼流电感205在基板中实现，一端连接电源供电，另一端通过绑定金线连接到功率管204的发射级以提供供电回路。
所述二次谐波抑制网络201，并联在功率管输出端，由die上MIN电容C2和绑定金线Wire2，基板上的微带线TL1组成。其中MIN电容由所用工艺代工厂器件模型库提供，Wire2和微带线绑定串联等效为一个电感，二者构成LC串联谐振网络，其谐振点在二次谐波频率上，如等效电路图3中的C2和L4。其中微带线TL1在基板中实现，通过改变绑定金线Wire2在微带线TL1上焊点的位置灵活改变微带线TL1的串联长度，有效调控电感值，进而对二次谐波抑制频率进行灵活调节。
所述三次谐波抑制网络202，并接在第二匹配电感208和第三匹配电感209之间。由die上MIN电容C4和绑定金线Wire3，基板上的微带线TL2组成。其中MIN电容由所用工艺代工厂器件模型库提供，Wire3和微带线绑定串联等效为一个电感，二者构成LC串联谐振网络，其谐振点在三次谐波频率上，如等效电路图3中的C4和L5。其中微带线TL2在基板中实现，通过改变绑定金线Wire3在微带线TL2上焊点的位置灵活改变微带线TL2的串联长度，有效调控电感值，进而对三次谐波抑制频率进行灵活调节。
所述五次谐波抑制网络203，并接在第三匹配电感209和隔直电容C1之间。由die上MIN电容C5和绑定金线Wire4，基板上的微带线TL3组成。其中MIN电容由所用工艺代工厂器件模型库提供，Wire4和微带线TL3绑定串联等效为一个电感，二者构成LC串联谐振网络，其谐振点在五次谐波频率上，如等效电路图3中的C5和L6。其中微带线TL3在基板中实现，通过改变绑定金线Wire4在微带线TL3上焊点的位置灵活改变微带线TL2的串联长度，有效调控电感值，进而对五次谐波抑制频率进行灵活调节。
所述匹配网络由电感206、电容207、电感208、电容C4、电感209和电容C5构成的三级LC低通输出匹配网络，将功放管的输出阻抗变换到负载阻抗50欧姆。
所述隔直电容210一端连接第三匹配电感209和五次谐波抑制网络，另一端接负载处。

Claims (4)

1.一种改善射频功率放大器谐波抑制性能的输出匹配电路结构，所述电路包括功率管，二次谐波抑制网络，三次谐波抑制网络，五次谐波抑制网络，第一扼流电感，第一匹配电感，第二匹配电感，第三匹配电感，第一匹配电容和隔直电容。二次谐波抑制网络、三次谐波抑制网络、五次谐波抑制网络分别并接在集电极输出端，并且通过调节绑定金线的长度和微带线的长度实现谐波抑制频率可调。
2.根据权利要求1所述的一种改善射频功率放大器谐波抑制性能的输出匹配电路结构，其特征是：带有二次谐波、三次谐波和五次谐波抑制网络。
3.根据权利要求1所述的一种改善射频功率放大器谐波抑制性能的输出匹配电路结构，其特征是：二次谐波、三次谐波和五次谐波抑制网络的抑制频率灵活可调。
4.根据权利要求1所述的一种改善射频功率放大器谐波抑制性能的输出匹配电路结构，其特征是：谐波抑制网络通过绑定的金线和微带线实现了抑制频率灵活可调。
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