CN109687829A - 一种宽带高功率高效率射频功率放大器结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的宽带高功率高效率射频功率放大器结构，因所述放大器采用分布式结构可以实现宽带宽，采用两级分布式结构可实现较高的增益。输出级采用两个分布式放大器利用电抗性合成器组合在一起，从而实现高功率。
Description
技术领域
本发明涉及宽带功率放大器技术领域，尤其涉及一种宽带分布式功率放大器。
背景技术
在电子战、雷达、电子对抗、光学应用和仪器仪表等应用中宽带分布式放大器占有重要位置，它的宽带特性很难有其他结构代替。在上述应用中，宽带分布式放大器需要将在很宽频带范围内的信号放大到满足需求的输出功率后通过天线等其他组件发送出去。
随着无线通讯的发展，特别是宽带通信系统、电子战系统，它们都需要多倍频程的放大器。这些应用对通讯系统提出了更高的要求。它们不但需要极宽的带宽，还需要更高的功率，宽带通信系统、电子战系统和雷达系统等的信号，容易受到距离、地形、天气等客观条件的影响，为满足这些系统对信号稳定性和带宽等性能指标的要求，功率放大器通常采用分布式结构。
传统的宽带分布式射频功率放大器电路如图1所示，它只具有一级的分布式放大器无法满足宽带宽的同时又具备高功率输出和高增益
然而，不管是在宽带通信系统还是电子战系统，都需要在足够宽的带宽的情况下，具有足够的输出功率，以满足对系统性能的要求。因此为确保在不提高保持带宽的情况下，提高功率输出和增益已成为宽带通信系统、电子战系统和雷达系统的功率放大器重要的设计要求。
发明内容
本发明提供了一种高效率宽带高功率高增益射频功率放大器结构，以解决现有技术中分布式放大器输出功率低的问题。
为了实现上述目的，现提出方案如下：
一种宽带高功率高增益射频功率放大器结构，包括：驱动级，用于提高射频功率放大器的增益；输出功率级，用于提高分布式放大器的功率。
优选的，还包括：
与所述驱动级及功率级相连的50Ω阻抗线，用以连接驱动级的输出端和输出功率级的输入端。该输出功率级的两个分布式放大器输入端相连后再与50Ω阻抗线相连，输出合为同一通路。
优选的，分别与所述驱动级及输出功率计相连的偏置电路，用于提供所述驱动级路及功率输出级的偏置电压。所述第驱动级与信号输入端相连。
优选的，所述分布式放大器1和分布式放大器2的输出端通过电抗性合成器相连后与负载端相连。
从上述技术方案可以看出，本发明公开的功率放大器，所述用于实现高功率模式的分布式放大器1和分布式放大器2的输入端相连后，使得两通路输入匹配可以同时与50Ω的阻抗线相连，从而可以将增益损失和较少匹配电路所占的面积，极大的降低了成本。
同时，该方案未增加任何子模块，减少了匹配电路和偏置电路，从而使设计更简单，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的功率放大器电路图。
图2为本发明实施例公开的功率放大器电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种功率放大器，以解决现有技术中分布式放大器高带宽但低输出功率和增益的低功率输出的问题。
具体的，如图2所示，包括：第一级，用于提高增益；第二级，用于提高功率。
具体的工作原理为：
当信号输入时，偏置模块给驱动级、输出功率级提供偏置；
此时，驱动级将输入信号放大放通过50Ω阻抗线之后分别输入到输出功率级的分布式放大器1和分布器放大器2之后通过电抗性合成器输出高功率；
这样经过两级放大以后增益有了很大的提高，而输出级的功率是由两路分布式放大器的输出功率合成，所以极大的提升了功率，这样在保证分布式放大器的带宽的同时，又提高了增益和输出功率
本实施例提供的功率放大器，第驱动级使用传统的分布式结构；在输出级功率级，两个分布式放大器利用电抗性合成器组合在一起。在这个设计中，每级使用6个单元，为了获得最大的功率、带宽，晶体管尺寸逐渐减小。使用小信号S参数，每一级都优化到最大增益、最好的输入和输出VSWR。
Claims (8)
1.一种宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，包括：第一级，驱动级；第二级，功率输出级；电抗性合成器。
2.根据权利要求1所述宽带高功率高增益射频功率放大器结构，其特征在于，还包括：分别与所述第一级和第二级相连的50Ω阻抗线，用以第一级和第二级的连接；该50Ω阻抗线作为驱动级和功率输出级的级间匹配。
3.根据权利要求1所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，分别于所述驱动级和功率输出级相连的偏置电路，用于提供所述驱动级和功率输出级的偏置电压。
4.根据权利要求1所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，分别与所述驱动级和功率输出级通过电抗性合成器与负载端相连。
5.根据权利要求2所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，所述功率驱动级由分布器放大器1和分布器放大器2，在输入端合为同一通路。
6.根据权利要求2所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，所述分布式放大器1的供电端与所述供电电路相连；所述分布式放大器2的供电端与所述供电电路相连；所述分布式放大器1和所述分布式放大器2的输入端相连，与所述50Ω阻抗线相连。
7.根据权利要求2所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，驱动级分布式放大器与所述功率输出级输输入端通过50Ω阻抗线相连；所述驱动级分布式放大器的供电端与所述偏置电路相连；所述驱动级分布式放大器输入端是信号的输入端。
8.根据权利要求3所述宽带高功率高效率射频功率放大器结构，其特征在于，所述电抗性合成器连接所述分布式放大器1和分布式放大器2的输出端与负载。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114024515A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-02-08 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种双模功率放大器 |
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2018
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