CN109004910A - 一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置，所述一种宽带功率放大器的匹配方法包括：把宽带功率放大器的工作频带划分为多个子频带；对每个子频带单独进行阻抗匹配电路设计；对于不同的频点，通过选择不同的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配；匹配电路的实时工作频点由系统控制信号控制，所述的一种宽带功率放大器匹配装置包括信号输入模块、控制模块、阻抗匹配模块和输出模块；所述的信号输入模块、控制模块、输出模块与阻抗匹配模块相连。通过本发明，可以实现一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置。

Description

一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置

技术领域

本发明涉及功率放大器领域，特别是一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置。

背景技术

跳频功放放大器频点多，跳频带宽大，要求功率放大器在非常宽的范围内实现高效率功率放大。要实现高效率放大，必须要进行宽带阻抗匹配，使射频功率放大器的输入、输出达到最佳的功率匹配，实现高效率功率放大，匹配电路的设计是射频功率放大器的重要任务。然而，宽带匹配电路设计非常困难。尤其在跳频功放放大器中，由于频点多，跳频带宽大，要求功率放大器在非常宽的范围内实现高效率功率放大，对匹配电路的设计要求进一步提高，导致匹配电路复杂度和调试复杂度急剧上升。

为了解决上述问题，本发明提出了一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于上述问题，提供一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置，其特征在于，所述方法包括：把宽带功率放大器的工作频带划分为多个子频带；对每个子频带单独进行阻抗匹配电路设计；对于不同的频点，通过选择不同的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配；匹配电路的实时工作频点由系统控制信号控制。

进一步的，所述的不同频点为跳频频点。

进一步的，所述的不同的跳频频点与不同的阻抗匹配电路进行阻抗匹配，匹配方式包括：方式一，跳频频点和阻抗匹配电路一一对应；方式二，多个跳频频点对应一个阻抗匹配电路。

进一步的，所述的阻抗匹配电路选择方式包括方式一：选择采用多选一开关切换的方式，阻抗匹配电路两端分别连接多选一开关，由控制信号控制两端的多选一开关的通断，以此来选择不同的阻抗匹配电路；方式二：匹配电路包括两部分：公共匹配电路与子匹配电路1~n；公共匹配电路连接功放与负载；所有子匹配电路1~n通过多选一开关连接到公共匹配电路,控制信号控制多选一开关的工作状态来选择所需的子匹配电路；方式三，匹配电路包括公共匹配电路K1~Kn和子匹配电路K1~Kn，子匹配电路K1~Kn分别通过开关与公共匹配电路K1~Kn对应相连，控制信号通过控制开关的通断来选择不同的子匹配电路与其对应的公共匹配电路断开和连接。

优选的，所述的一种宽带功率放大器匹配装置包括信号输入模块、控制模块、阻抗匹配模块和输出模块；所述的信号输入模块、控制模块、输出模块与阻抗匹配模块相连，所述的信号输入模块用于接收信号并将信号发送到阻抗匹配模块；所述的阻抗匹配模块用于匹配不同的频点；所述的控制模块用于接收控制信号来控制阻抗匹配模块的工作状态，所述的输出模块用于输出信号。

优选的，所述的阻抗匹配模块包括开关模块和匹配电路模块，所述的开关模块与匹配电路模块相连。

优选的，所述的匹配电路模块包括3种不同的匹配电路，匹配电路1，包括多选一开关1、多选一开关2和阻抗匹配电路模块，所述的多选一开关1的输入端与信号输入端相连，阻抗匹配电路模块的输入端与多选一开关1的输出端相连，阻抗匹配电路模块的输出端与多选一开关2的输入端相连，多选一开关2的输出端与信号输出端相连，多选一开关1和多选一开关2的控制端与控制模块相连；匹配电路2，包括公共匹配电路模块、多选一开关模块3和子匹配电路模块，子匹配电路模块匹配端与多选一开关模块3的输入端相连，多选一开关模块3的输出端与公共匹配电路模块的匹配端相连，多选一开关的控制端与控制模块相连，公共匹配电路的输入端与信号输入端相连，公共匹配电路的输出端与信号输出端相连；匹配电路3，包括公共匹配电路模块K1~Kn、子匹配电路模块K1~Kn和开关K1~Kn，所述公共匹配电路模块K1的输入端与信号端相连，公共匹配电路模块K1的匹配端与开关K1的输出端相连，公共匹配电路模块K1的输出端与公共匹配电路模块K2的输入端相连，开关K1的输入端与子匹配电路K1的匹配端相连，子匹配电路K1的地端接地，以此类推，公共匹配电路模块Kn的输入端与公共匹配电路模块Kn-1的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的匹配端与开关Kn的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的输出端与信号输出端相连，开关Kn的输入端与子匹配电路Kn的匹配端相连，子匹配电路Kn的地端接地，开关K1~Kn的控制端与控制模块相连。

优选的，所述的匹配端用于公共匹配电路模块连接不同的子匹配电路模块。

优选的，所述的开关模块用于选择不同的匹配电路，所述的开关模块采用多选一开关或者PIN二极管，或者多选一开关和PIN二极管皆有。

附图说明

图1是一种宽带功率放大器的匹配方法的流程图；

图2是3种阻抗匹配电路选择方式；

图3是一种宽带功率放大器的原理图。

具体实施方式

本发明涉及一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置，其特征在于，所述方法包括：把宽带功率放大器的工作频带划分为多个子频带；对每个子频带单独进行阻抗匹配电路设计；对于不同的频点，通过选择不同的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配；匹配电路的实时工作频点由系统控制信号控制。

进一步的，所述的不同频点为跳频频点。

进一步的，所述的不同的跳频频点与不同的阻抗匹配电路进行阻抗匹配，匹配方式包括：方式一，跳频频点和阻抗匹配电路一一对应；方式二，多个跳频频点对应一个阻抗匹配电路。

进一步的，所述的阻抗匹配电路选择方式包括方式一：选择采用多选一开关切换的方式，阻抗匹配电路两端分别连接多选一开关，由控制信号控制两端的多选一开关的通断，以此来选择不同的阻抗匹配电路；方式二：匹配电路包括两部分：公共匹配电路与子匹配电路1~n；公共匹配电路连接功放与负载；所有子匹配电路1~n通过多选一开关连接到公共匹配电路,控制信号控制多选一开关的工作状态来选择所需的子匹配电路；方式三，匹配电路包括公共匹配电路K1~Kn和子匹配电路K1~Kn，子匹配电路K1~Kn分别通过开关与公共匹配电路K1~Kn对应相连，控制信号通过控制开关的通断来选择不同的子匹配电路与其对应的公共匹配电路断开和连接。

优选的，所述的一种宽带功率放大器匹配装置包括信号输入模块、控制模块、阻抗匹配模块和输出模块；所述的信号输入模块、控制模块、输出模块与阻抗匹配模块相连，所述的信号输入模块用于接收信号并将信号发送到阻抗匹配模块；所述的阻抗匹配模块用于匹配不同的频点；所述的控制模块用于接收控制信号来控制阻抗匹配模块的工作状态，所述的输出模块用于输出信号。

优选的，所述的阻抗匹配模块包括开关模块和匹配电路模块，所述的开关模块与匹配电路模块相连。

优选的，所述的匹配电路模块包括3种不同的匹配电路，匹配电路1，包括多选一开关1、多选一开关2和阻抗匹配电路模块，所述的多选一开关1的输入端与信号输入端相连，阻抗匹配电路模块的输入端与多选一开关1的输出端相连，阻抗匹配电路模块的输出端与多选一开关2的输入端相连，多选一开关2的输出端与信号输出端相连，多选一开关1和多选一开关2的控制端与控制模块相连；匹配电路2，包括公共匹配电路模块、多选一开关模块3和子匹配电路模块，子匹配电路模块地端接地，子匹配电路模块匹配端与多选一开关模块3的输入端相连，多选一开关模块3的输出端与公共匹配电路模块的匹配端相连，多选一开关的控制端与控制模块相连，公共匹配电路的输入端与信号输入端相连，公共匹配电路的输出端与信号输出端相连；匹配电路3，包括公共匹配电路模块K1~Kn、子匹配电路模块K1~Kn和开关K1~Kn，所述公共匹配电路模块K1的输入端与信号端相连，公共匹配电路模块K1的匹配端与开关K1的输出端相连，公共匹配电路模块K1的输出端与公共匹配电路模块K2的输入端相连，开关K1的输入端与子匹配电路K1的匹配端相连，子匹配电路K1的地端接地，以此类推，公共匹配电路模块Kn的输入端与公共匹配电路模块Kn-1的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的匹配端与开关Kn的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的输出端与信号输出端相连，开关Kn的输入端与子匹配电路Kn的匹配端相连，子匹配电路Kn的地端接地，开关K1~Kn的控制端与控制模块相连。

优选的，所述的匹配端用于公共匹配电路模块连接不同的子匹配电路模块。

优选的，所述的开关模块用于选择不同的匹配电路，所述的开关模块采用多选一开关或者PIN二极管，或者多选一开关和PIN二极管皆有。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种宽带功率放大器的匹配方法，其特征在于，所述方法包括：把宽带功率放大器的工作频带划分为多个子频带；对每个子频带单独进行阻抗匹配电路设计；对于不同的频点，通过选择不同的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配；匹配电路的实时工作频点由系统控制信号控制。

2.根据权利要求1所述的一种宽带功率放大器的匹配方法，其特征在于，所述的不同频点为跳频频点。

3.根据权利要求1所述的一种宽带功率放大器的匹配方法，其特征在于，所述的不同的跳频频点与不同的阻抗匹配电路进行阻抗匹配，匹配方式包括：方式一，跳频频点和阻抗匹配电路一一对应；方式二，多个跳频频点对应一个阻抗匹配电路。

4.根据权利要求1所述的一种宽带功率放大器的匹配方法，其特征在于，所述的阻抗匹配电路选择方式包括方式一：选择采用多选一开关切换的方式，阻抗匹配电路两端分别连接多选一开关，由控制信号控制两端的多选一开关的通断，以此来选择不同的阻抗匹配电路；方式二：匹配电路包括两部分：公共匹配电路与子匹配电路1~n；公共匹配电路连接功放与负载；所有子匹配电路1~n通过多选一开关连接到公共匹配电路,控制信号控制多选一开关的工作状态来选择所需的子匹配电路；方式三，匹配电路包括公共匹配电路K1~Kn和子匹配电路K1~Kn，子匹配电路K1~Kn分别通过开关与公共匹配电路K1~Kn对应相连，控制信号通过控制开关的通断来选择不同的子匹配电路与其对应的公共匹配电路断开和连接。

5.一种宽带功率放大器匹配装置，其特征在于，所述的一种宽带功率放大器匹配装置包括信号输入模块、控制模块、阻抗匹配模块和输出模块；所述的信号输入模块、控制模块、输出模块与阻抗匹配模块相连，所述的信号输入模块用于接收信号并将信号发送到阻抗匹配模块；所述的阻抗匹配模块用于匹配不同的频点；所述的控制模块用于接收控制信号来控制阻抗匹配模块的工作状态，所述的输出模块用于输出信号。

6.根据权利要求5所述的一种宽带功率放大器匹配装置，其特征在于，所述的阻抗匹配模块包括开关模块和匹配电路模块，所述的开关模块与匹配电路模块相连。

7.根据权利要求6所述的一种宽带功率放大器匹配装置，其特征在于，所述的匹配电路模块包括3种不同的匹配电路，匹配电路1，包括多选一开关1、多选一开关2和阻抗匹配电路模块，所述的多选一开关1的输入端与信号输入端相连，阻抗匹配电路模块的输入端与多选一开关1的输出端相连，阻抗匹配电路模块的输出端与多选一开关2的输入端相连，多选一开关2的输出端与信号输出端相连，多选一开关1和多选一开关2的控制端与控制模块相连；匹配电路2，包括公共匹配电路模块、多选一开关模块3和子匹配电路模块，子匹配电路模块地端接地，子匹配电路模块匹配端与多选一开关模块3的输入端相连，多选一开关模块3的输出端与公共匹配电路模块的匹配端相连，多选一开关的控制端与控制模块相连，公共匹配电路的输入端与信号输入端相连，公共匹配电路的输出端与信号输出端相连；匹配电路3，包括公共匹配电路模块K1~Kn、子匹配电路模块K1~Kn和开关K1~Kn，所述公共匹配电路模块K1的输入端与信号端相连，公共匹配电路模块K1的匹配端与开关K1的输出端相连，公共匹配电路模块K1的输出端与公共匹配电路模块K2的输入端相连，开关K1的输入端与子匹配电路K1的匹配端相连，子匹配电路K1的地端接地，以此类推，公共匹配电路模块Kn的输入端与公共匹配电路模块Kn-1的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的匹配端与开关Kn的输出端相连，公共匹配电路模块Kn的输出端与信号输出端相连，开关Kn的输入端与子匹配电路Kn的匹配端相连，子匹配电路Kn的地端接地，开关K1~Kn的控制端与控制模块相连。

8.根据权利要求7所述的一种宽带功率放大器匹配装置，其特征在于，所述的匹配端用于公共匹配电路模块连接不同的子匹配电路模块。

9.根据权利要求6所述的一种宽带功率放大器匹配装置，其特征在于，所述的开关模块用于选择不同的匹配电路，所述的开关模块采用多选一开关或者PIN二极管，或者多选一开关和PIN二极管皆有。