CN107565915A - 一种功率放大器模块 - Google Patents

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陈晨
杨松楠
张建军
范玉进
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Abstract

本发明提供了一种功率放大器模块，包括功率放大电路，所述功率放大电路包括射频信号输入接口J1、N型功率晶体管Q1、射频信号输出接口J2、栅极电源Vgs和漏极电源，所述射频信号输入接口J1的1引脚通过微带线Z9、电容C6、微带线Z10、Z11、Z12连接至N型功率晶体管Q1栅极，所述栅极电源Vgs通过微带线Z2、电阻R1、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1栅极，所述漏极电源通过微带线Z1、电感L1和微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1漏极，所述射频信号输出接口J2的1引脚通过微带线Z8、电容C5、微带线Z7、Z6、Z5、Z4、Z3连接至N型功率晶体管Q1漏极。本发明有益效果：通过对功率晶体管输入输出的良好匹配，使晶体管处于工作稳定区。

Description

一种功率放大器模块
技术领域
本发明属于射频技术领域，尤其是涉及一种功率放大器模块。
背景技术
功率放大器是发射链路的一个重要组成部分，但是由于功率放大器在高功率输出时是非线性的，很难采用传统的调试方法获得最大功率输出时的功率晶体管的输入输出匹配，使晶体管处于工作稳定区。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种功率放大器模块，以解决上述问题的不足之处，通过对功率晶体管输入输出的良好匹配，使晶体管处于工作稳定区。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种功率放大器模块，包括功率放大电路，所述功率放大电路包括射频信号输入接口J1、N型功率晶体管Q1、射频信号输出接口J2、栅极电源Vgs和漏极电源，所述射频信号输入接口J1的1引脚依次通过微带线Z9、电容C6、微带线Z10、微带线Z11、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述栅极电源Vgs依次通过微带线Z2、电阻R1、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述漏极电源依次通过微带线Z1、电感L1和微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述射频信号输出接口J2的1引脚依次通过微带线Z8、电容C5、微带线Z7、微带线Z6、微带线Z5、微带线Z4、微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述N型功率晶体管Q1的源极接地，所述微带线Z10、微带线Z11相连的连接端通过电容C10接地，所述微带线Z11、微带线Z12相连的连接端通过电容C11接地，所述微带线Z4、微带线Z5相连的连接端通过电容C18接地，所述微带线Z5、微带线Z6相连的连接端通过电容C9接地，所述微带线Z6、微带线Z7相连的连接端通过电容C7接地，所述栅极电源Vgs和微带线Z2相连的连接端通过并联的电解电容C3和电容C4接地，所述微带线Z1和漏极电源相连的连接端通过并联的电容C2和电解电容C1接地。
进一步的，所述N型功率晶体管Q1为MW6S010N。
进一步的，所述射频信号输入接口J1和射频信号输出接口J2均为同轴电缆。
进一步的，所述功率放大电路焊接在PCB板上，所述PCB板板材为FR-4，介电常数为4.6，板厚1mm。
进一步的，所述微带线Z1、Z2尺寸为1.8mm*29mm，所述微带线Z3尺寸为6mm*9.4mm，所述微带线Z4尺寸为1.8mm*4mm，所述微带线Z5、Z10尺寸为1.8mm*6mm，所述微带线Z6尺寸为1.8mm*12mm，所述微带线Z7尺寸为1.8mm*9.5mm，所述微带线Z8、Z9尺寸为1.8mm*16mm，所述Z11尺寸为1.8mm*8.12mm，所述微带线Z12尺寸为1.8mm*6.27mm。
相对于现有技术，本发明所述的功率放大器模块具有以下优势：
本发明所述的功率放大器模块通过对功率晶体管输入输出的良好匹配，使晶体管处于工作稳定区，稳定系数大于1，并且功率增益接近18dB，三阶交调能够-36.8dBc以上。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的功率放大电路原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种功率放大器模块，包括功率放大电路，所述功率放大电路包括射频信号输入接口J1、N型功率晶体管Q1、射频信号输出接口J2、栅极电源Vgs和漏极电源，所述射频信号输入接口J1的1引脚依次通过微带线Z9、电容C6、微带线Z10、微带线Z11、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述栅极电源Vgs依次通过微带线Z2、电阻R1、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述漏极电源依次通过微带线Z1、电感L1和微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述射频信号输出接口J2的1引脚依次通过微带线Z8、电容C5、微带线Z7、微带线Z6、微带线Z5、微带线Z4、微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述N型功率晶体管Q1的源极接地，所述微带线Z10、微带线Z11相连的连接端通过电容C10接地，所述微带线Z11、微带线Z12相连的连接端通过电容C11接地，所述微带线Z4、微带线Z5相连的连接端通过电容C18接地，所述微带线Z5、微带线Z6相连的连接端通过电容C9接地，所述微带线Z6、微带线Z7相连的连接端通过电容C7接地，所述栅极电源Vgs和微带线Z2相连的连接端通过并联的电解电容C3和电容C4接地，所述微带线Z1和漏极电源相连的连接端通过并联的电容C2和电解电容C1接地。
所述N型功率晶体管Q1为MW6S010N，是一款甲乙类功率放大器，降低功率放大器的静态功耗(约为3.4W)，减少低电平信号的失真。
所述射频信号输入接口J1和射频信号输出接口J2均为同轴电缆。
所述功率放大电路焊接在PCB板上，所述PCB板板材为FR-4，介电常数为4.6，板厚1mm。
所述栅极电源Vgs电压为2.7V，所述漏极电源电压为28V。
所述微带线Z1、Z2尺寸为1.8mm*29mm，所述微带线Z3尺寸为6mm*9.4mm，所述微带线Z4尺寸为1.8mm*4mm，所述微带线Z5、Z10尺寸为1.8mm*6mm，所述微带线Z6尺寸为1.8mm*12mm，所述微带线Z7尺寸为1.8mm*9.5mm，所述微带线Z8、Z9尺寸为1.8mm*16mm，所述Z11尺寸为1.8mm*8.12mm，所述微带线Z12尺寸为1.8mm*6.27mm。
在本实施例中，C1＝C3＝22μF，C2＝C4＝0.1μF，C5＝C6＝280pF，C7＝1.2pF，C8＝7pF，C9＝4pF，C10＝1.8pF，C11＝1.5pF，R1＝1KΩ，L1＝82nH。
本实施例针对在无线通信发射系统中，工作频率在1300MHz至1400MHz，输出为10W的功率放大器模块进行研究，使阻抗匹配到射频50欧姆特性阻抗，从而获得良好的输入输出匹配。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种功率放大器模块，其特征在于：包括功率放大电路，所述功率放大电路包括射频信号输入接口J1、N型功率晶体管Q1、射频信号输出接口J2、栅极电源Vgs和漏极电源，所述射频信号输入接口J1的1引脚依次通过微带线Z9、电容C6、微带线Z10、微带线Z11、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述栅极电源Vgs依次通过微带线Z2、电阻R1、微带线Z12连接至N型功率晶体管Q1的栅极，所述漏极电源依次通过微带线Z1、电感L1和微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述射频信号输出接口J2的1引脚依次通过微带线Z8、电容C5、微带线Z7、微带线Z6、微带线Z5、微带线Z4、微带线Z3连接至N型功率晶体管Q1的漏极，所述N型功率晶体管Q1的源极接地，所述微带线Z10、微带线Z11相连的连接端通过电容C10接地，所述微带线Z11、微带线Z12相连的连接端通过电容C11接地，所述微带线Z4、微带线Z5相连的连接端通过电容C18接地，所述微带线Z5、微带线Z6相连的连接端通过电容C9接地，所述微带线Z6、微带线Z7相连的连接端通过电容C7接地，所述栅极电源Vgs和微带线Z2相连的连接端通过并联的电解电容C3和电容C4接地，所述微带线Z1和漏极电源相连的连接端通过并联的电容C2和电解电容C1接地。
2.根据权利要求1所述的一种功率放大器模块，其特征在于：所述N型功率晶体管Q1为MW6S010N。
3.根据权利要求1所述的一种功率放大器模块，其特征在于：所述射频信号输入接口J1和射频信号输出接口J2均为同轴电缆。
4.根据权利要求1所述的一种功率放大器模块，其特征在于：所述功率放大电路焊接在PCB板上，所述PCB板板材型号为FR-4，介电常数为4.6，板厚1mm。
5.根据权利要求1所述的一种功率放大器模块，其特征在于：所述微带线Z1、Z2尺寸为1.8mm*29mm，所述微带线Z3尺寸为6mm*9.4mm，所述微带线Z4尺寸为1.8mm*4mm，所述微带线Z5、Z10尺寸为1.8mm*6mm，所述微带线Z6尺寸为1.8mm*12mm，所述微带线Z7尺寸为1.8mm*9.5mm，所述微带线Z8、Z9尺寸为1.8mm*16mm，所述Z11尺寸为1.8mm*8.12mm，所述微带线Z12尺寸为1.8mm*6.27mm。
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