CN114142819A - 宽输入范围工作的射频功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开宽输入范围工作的射频功率放大器，涉及宽输入功率匹配技术，属于基本电子电路的技术领域。采用宽输入范围微带线匹配电路，在输入信号中注入少量三次谐波分量。相较于传统微带线匹配的功率放大器，利用宽输入范围微带线匹配的功率放大器在低输入功率时具有更高的效率，拓宽了高效率功率放大器的输入功率范围，使得原本固定工作于饱和状态的功率放大器在低输入功率时也能具有较好的性能，且当输入功率变化时性能稳定，效率维持在一个较高的水平，同时在输入信号中注入三次谐波，也能使得效率比正弦波输入时有所提高，据此实现的射频功率放大器结构简单，转换效率高，输入功率范围宽，能更好的满足微波无线传能系统对发射端的要求。
Description
技术领域
本发明公开宽输入范围工作的射频功率放大器，涉及宽输入功率匹配技术，属于基本电子电路的技术领域。
背景技术
微波无线电能传输(Microwave Power Transmission,MPT)技术适用于中远距离无线电能传输，不仅能够向无人机、机器人和轨道卫星等提供能量，而且能应用于智能家居、生物医疗等领域，具有不可估量的研究前景以及重要的战略意义。相比于其它无线电能传输方式，具有穿透能力高且传输不受大气环境、云层、雨露等影响的优点，利用波束赋型、波束定向等技术可以实现高度集中、高度定向的能量传输，利用闭环控制技术能够实现负载变化时输入功率的动态调节，实现能量合理供给，这些优点使得MPT技术在中远距离无线电能传输领域具有显著优势。
图1为MPT系统闭环控制的结构，系统由发射端、空间传输环节、接收端和闭环控制这四个环节组成。发射端用于实现直流或者交流电能向射频(Radio Frequency,RF)功率的转换，用于给发射天线阵列馈电，是整个系统的重要环节。为实现波束赋型、波束副瓣抑制等功能，发射端天线一般采用具有幅相可调功能的天线阵列，且MPT系统能量管理也需要发射端能够满足功率幅值可调节的功能，这时就需要发射端能为每个独立的天线单元提供幅值可调节的射频功率。对微波发射端来说，功率放大器是核心器件，其效率直接影响整个系统的输电效率，而对目前传统的用于微波无线能量传输系统的功率放大器来说，当输出功率达到峰值，也即饱和状态时，将会发生增益压缩，此时功放达到最高的运行效率，因此传统的设计功率放大器的方法是根据最大输出功率时的输入输出阻抗(即输入功率最大时的输入输出阻抗)进行匹配；而高频时，晶体管寄生参数对其输出特性影响已经无法忽视，因此在输入功率变化时，由于晶体管的非线性效应，最佳输入输出阻抗也会随之变化，而传统的匹配都是以达到饱和输出时的阻抗为参考点，很难实现宽输入功率范围的匹配，这就导致了匹配网络产生失配现象，从而效率也急剧下降，整个系统的效率也因此受到影响。因此，设计一种应用于宽输入功率范围工作的功率放大器对实现整个MPT系统具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供宽输入范围工作的射频功率放大器，根据不同输入功率时满足设计指标的输入阻抗以及输出阻抗形成的阻抗匹配空间，选取失配程度最小的阻抗作为最佳输入输出阻抗进行匹配，能够有效缓解由输入功率变化引起的失配，其次输入信号注入三次谐波也有利于提高低输入功率时的效率，解决现有微波能量传输系统发射端功率放大器不能同时适用于低功率和高功率输入(即不能实现变输入功率)情况下的效率优化的技术问题。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
本发明基于三次谐波注入的输入激励信号，利用基波与三次谐波的合成形成坡度更陡的马鞍波，加快从截止进入导通的时间，能够减少在恒流区的功率损耗，从而提高效率；同时，输入端宽输入匹配电路兼顾为基波和三次谐波提供无损通路以及宽输入匹配的功能，利用十二分之一波长短路微带线并联枝节进行匹配，使得基波和三次谐波能够无相位和幅值偏差的传输到晶体管的栅极。具体提出包括：输入端宽输入匹配模块、放大电路、直流供电及偏置模块、输出端宽输入匹配模块的宽输入范围工作的射频功率放大器。输入端宽输入匹配模块的输入端接入马鞍波微波输入信号，输出无相位和幅值偏差的基波与三次谐波；直流供电及偏置模块为放大电路提供能量，放大电路的输入端接收无相位和幅值偏差的基波与三次谐波，在直流供电及偏置模块输出的偏置信号的作用下，阻断或流通无相位和幅值偏差的基波与三次谐波；输出端宽输入匹配模块接收放大电路输出的无相位和幅值偏差的基波与三次谐波，对接收的信号进行谐波抑制后输出适应微波输入信号的基波信号至发射天线。
本发明提出一种基于宽输入功率范围的匹配技术，利用衡量失配程度的函数，在不同输入功率的阻抗匹配空间寻找到最佳输入输出阻抗，在谐波控制微带线的基础上，固定微带线的长度，调节微带线的宽度，并控制宽度在一定范围内，在此范围内，尽管输出阻抗变化，但失配程度较小，效率下降在可控范围内。据此实现的射频功率放大器能够在较宽的输入功率范围保持良好的性能，能更好地满足微波无线传能系统对发射端的要求。
本发明提出一种衡量失配程度的函数，目标函数是每个输入功率点处最佳输入/输出阻抗与匹配宽输入范围的最优输入/输出阻抗的均方差最小，利用计算机辅助软件中的优化算法，能够找到在输入功率范围内最小化的值，得出的实际用于匹配网络设计的最佳阻抗，进而利用Kuroda规则，合成匹配网络中各段微带线的具体参数。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
(1)成本优势：相对于采用多路匹配电路分段匹配以及需要多个不同饱和功率的晶体管电路，本申请采用一个宽输入范围匹配的功率放大器解决不同输入功率时的效率下降的问题，免去了多个射频器件，且结构的尺寸减小，电路复杂性降低，从而大大降低了成本开销。
(2)性能优势：相对于传统微波射频功率放大器仅在饱和功率点附近达到高效率，本发明能够实现从较低输入功率到饱和输入功率范围内，效率维持在一个较高水平，提出了宽输入匹配的思想，保证了功率变化时功放的性能，由此实现了宽范围内效率的提高，而衡量失配的函数能够在匹配之前，解算出最佳阻抗点，极大地减少了后期调谐的工作，且三次谐波注入法使得效率进一步提高。与传统功率放大器相比，在低输入功率时，效率提升很多，饱和输入功率时，效率几乎一致，实现了在宽输入功率范围内的优良性能。
(3)模块化、易集成：本发明给出的方案利于模块化实现，具体实现的硬件电路、芯片等在通信领域发展较为成熟，后续芯片化设计易于实现。
附图说明
图1是微波无线传能系统闭环控制结构。
图2(a)、图2(b)是本申请提出的宽输入范围工作的高效射频功率放大器的整体框图及具体电路图。
图3是基波加入不同含量三次谐波的对比图。
图4是输入匹配以及栅极偏置的原理图。
图5是发明所提方法达到的效率与原效率对比示意图。
图中标号说明：TL1～TL11为第一至第十一微带线，Cf1为输入端隔直电容，Cf2为输出端隔直电容，C1和C2为第一电容和第二电容，Cds为漏源电容，Q为晶体管，RL为负载。
具体实施方式
本发明提出的宽输入范围工作的高效射频功率放大器，为使本发明的目的，技术方案及效果更加清楚明确，以及参照附图对本发明进一步详细说明。
针对现有微波能量传输系统发射端的功率放大器不能同时适用于低功率和高功率输入场合以及不能实现变输入功率情况下的功放效率优化的现状，本申请提出了一种如图2(a)所示的宽输入匹配功率放大器电路，该电路主要包括输入端宽输入匹配模块、放大电路、直流供电及偏置模块和输出端宽输入匹配模块，利用衡量失配的函数为匹配做选择最佳阻抗点。
输入端宽输入匹配模块的输入端接微波输入信号，本发明将同相位的基波与三次谐波分量合成马鞍波微波输入信号；放大电路的栅极接输入端宽输入匹配模块的输出端，在直流供电及偏置模块输出的偏置信号的激励下，对马鞍波微波输入信号进行增益放大处理；输出端宽输入匹配模块的输入端接放大电路的输出端，用于基波匹配，当马鞍波微波输入信号变化时，根据负载牵引得到输出阻抗，生成适应不同输入功率的阻抗匹配空间，选择其中使失配程度最小的输出阻抗进行基波匹配，输出基波匹配后的微波信号至发射端天线。
如图2(b)所示，电流源产生的基波信号输入至输入端隔直电容Cf1的一极，；输入端宽输入匹配模块包括：第一微带线TL1、第二微带线TL2、第三微带线TL3，第一微带线TL1、第二微带线TL2、第三微带线TL3的一端相连接，第一微带线TL1的另一端与输入端隔直电容Cf1的另一极连接，第三微带线TL3的另一端接地，第一微带线TL1以及第二微带线TL2的电长度为六分之一基波波长的整数倍，第三微带线TL3的电长度为十二分之一基波波长；直流供电及偏置模块包括：第四微带线TL4、第一电容C1、第十一微带线TL11、第二电容C2，第四微带线TL4的一端与第一电容C1的一极共同接直流电源Vgs，第四微带线TL4的另一端接第二微带线TL2的另一端，第一电容C1的另一极接地，第十一微带线TL11的一端与第二电容C2的一极共同接直流电源Vd，第二电容C2的另一极接地；放大电路包括：晶体管Q，晶体管Q的漏极接第十一微带线TL11的另一端；输出端宽输入匹配模块包括：漏源电容Cds、第五微带线TL5、第六微带线TL6、第七微带线TL7、第八微带线TL8、第九微带线TL9、第十微带线TL10、输出端隔直电容Cf2，其中，漏源电容Cds、第五微带线TL5、第六微带线TL6、第七微带线TL7、第八微带线TL8组成谐波抑制电路，谐波抑制电路用于抑制放大电路输出信号中的谐波分量后输出含有少量谐波的基波信号，漏源电容Cds的一极、第五微带线TL5的一端均接晶体管Q的漏极，漏源电容Cds的另一极接地，第六微带线TL6的一端接第五微带线TL5的另一端，第七微带线TL7、第八微带线TL8为接在第五微带线TL5和第六微带线TL6共接点上的开路微带线，第九微带线TL9的一端、第十微带线TL10的一端、输出端隔直电容Cf2的一极均与第六微带线TL6的另一端连接，输出端隔直电容Cf2的另一极接负载RL。
下面对输入端宽输入匹配模块、最佳阻抗点选择和输出端宽输入匹配模块的实现展开描述。
1.输入端宽输入匹配模块
如图3所示为基波加入不同含量三次谐波的对比图，晶体管栅极输入信号幅值为：
Vin＝Vgs+VRF{sin(ωt+θ)+asin(3ωt+θ)}，
上式中，a为三次谐波含量与基波含量的比值，从图3中看出如果a>0.5时，马鞍波波谷过低不利于系统稳定工作，当a<0.3时，马鞍波坡度与正弦波相差不大，效率提升较小，经过衡量，a＝0.35时满足要求，由于微波信号源的阻抗与晶体管输入端阻抗不匹配，因此传统设计功率放大器时会进行输入匹配，由于传统的匹配是针对基波的，而对于注入三次谐波的匹配电路，需要考虑匹配对三次谐波的影响，因此采用十二分之一波长短路微带线并联枝节，以及六分之一波长整数倍串联微带线进行匹配，根据晶体管的输入阻抗，调节各微带线的宽度，如图4所示，TL3的长度为十二分之一基波波长，此微带线对三次谐波的电长度为90°，可以看成是一个阻抗变换器，则三次谐波由B点向A点看为开路状态，因此对三次谐波影响不大，而TL1、TL2的长度为六分之一基波波长的整数倍，则能满足基波与三次谐波无相位和幅值偏差的要求，栅极偏置采用四分之一波长串联短路微带线TL4用以阻断基波与三次谐波。
2.最佳阻抗点选择
传统的匹配是以饱和输出功率处的目标阻抗进行设计的，这也就导致了当输入功率减小时，尤其是低功率处，其基波阻抗值很难达到目标值，失配程度大，匹配效果会很差，效率恶化十分严重，因此想要实现宽输入范围工作，需要采用新的匹配方式缓解这种恶化，首先要选择合适的目标阻抗，为了衡量功放在宽输入范围工作的性能，引入MLE(匹配损失效率)函数，假设匹配网络是无耗、互易的，那么MLE可以表示为：
Гin、Гout为输入端和输出端的反射系数，不同程度匹配的网络对应不同的MLE值，由于输入匹配与输出匹配是单独进行的，因此MLE也可以简化为：
Г为匹配网络的反射系数。反射系数能够反应匹配的情况，当反射系数最小时，匹配最好，相应的MLE最小。为了使MLE在输入功率范围内尽可能小，目标函数被引入：
式中，N为所选择的输入功率点的数目，MLEi为第i个输入功率点的最优匹配损失效率函数值，MLEi0为为第i个输入功率点下宽输入范围匹配的匹配损失效率函数值，也可用阻抗的形式更直观地求得最佳输入阻抗Zipt0：
也可用阻抗的形式更直观地求得最佳输出阻抗Zopt0：
式中，Zipti、Zopti分别为第i个输入功率点处最佳输入阻抗和输出阻抗，以每个输入功率点处最佳输入阻抗与匹配宽输入范围的最优输入阻抗的均方差最小为目标，即可求得匹配宽输入范围的最优输入阻抗Zipt0，以每个输入功率点处最佳输出阻抗与匹配宽输入范围的最优输出阻抗的均方差最小为目标，即可求得匹配宽输入范围的最优输出阻抗Zopt0。在MATLAB中利用优化算法，将上式在目标工作范围内最小化，就能得到满足最小目标函数的最优输入阻抗和最优输出阻抗点，进而进行匹配得到宽输入范围匹配电路。根据不同输入功率时满足设计指标的输入阻抗以及输出阻抗形成的阻抗匹配空间，设计第一至第三微带线以及第五至第十微带线的参数，例如采用传统的Smith圆图法匹配方式进行设计，其中，各微带线的宽度满足阻抗匹配空间对应的宽度约束条件。
3.输出端宽输入匹配模块
通过上述分析可知，理论上根据优化算法求解出的最优阻抗点进行匹配即可实现在较宽的输入功率范围内工作性能良好，然而在实际功放的制作中，要考虑板材参数以及实际微带线的影响，在设计匹配电路时应尽可能考虑到全方面。
对晶体管进行负载牵引，可以求出不同输入功率时的最佳基波阻抗，可以发现阻抗的变化是由非线性输出电容(即晶体管的寄生电容)引起的，由于输入功率变化影响晶体管非线性电容，而非线性电容影响基波阻抗，且产生二次谐波与其它高次谐波，因此在设计输出端宽输入匹配电路时需要考虑晶体管非线性电容对基波阻抗的影响，本发明将晶体管的非线性电容融入匹配电路，更够有效缓解输入功率变化对基波阻抗的影响，具体是将漏源电容Cds的电容值设计为考虑了晶体管自身寄生电容的容值，利用非线性电容与外部匹配电路(第五微带线至第十微带线)一起构造合适的基波匹配电路，使得匹配宽输入范围的最优输出阻抗Zopt0通过基波匹配电路匹配至负载端，就能够拓宽功率放大器输入功率范围，并且在设计微带线宽度时，应尽可能控制在阻抗空间所对应的宽度范围，避免微带线宽度的巨大跳变。总结来说即在输入功率变化时，寻找能够保持相同效率的基波阻抗值，这些值形成一个阻抗匹配空间，只要非线性电容和外部匹配电路组合形成的阻抗落在该阻抗空间内，就能在整个输入功率范围内保持良好的性能，至此，通过本发明提出的宽输入匹配思想，即可实现如图5所示的效率提升，可见，在输入功率变化时，效率变化不大，即，本发明设计的射频功放实现了效率对输入功率的自适应。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，例如，采用E、F、J类拓扑作为功放的基本拓扑，依据本发明的发明构思设计输入端宽输入匹配电路、输出端宽输入匹配电路并确定匹配宽输入范围的最优输入阻抗点及最优输出阻抗点，即可提升功放的效率。凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，包括：
输入端宽输入匹配模块，其输入端接注入了三次谐波的微波输入信号，输出无相位和幅值偏差的基波与三次谐波；
放大电路，其输入端接输入端宽输入匹配模块的输出端，对无相位和幅值偏差的基波与三次谐波进行增益放大处理；
直流供电及偏置模块，用于为放大电路提供能量，以及输出用于控制放大电路阻断或流通输出信号的偏置信号；及，
输出端宽输入匹配模块，其输入端接放大电路的输出端，对放大电路的输出信号进行谐波抑制后输出适应微波输入信号的基波信号至发射天线。
2.根据权利要求1所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述三次谐波含量与微波输入信号中基波信号含量的比值为0.3-0.5。
3.根据权利要求1所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述输入端宽输入匹配模块包括：第一微带线、第二微带线、第三微带线，其中，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线的一端相连接，第一微带线的另一端接注入了三次谐波的微波输入信号，第三微带线的另一端接地，第一微带线以及第二微带线的电长度为六分之一基波波长的整数倍，第三微带线的电长度为十二分之一基波波长。
4.根据权利要求1所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述放大电路为晶体管，所述晶体管的栅极接输入端宽输入匹配模块的输出端，晶体管的源极接地。
5.根据权利要求1所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述直流供电及偏置模块包括：第四微带线、第一电容、第十一微带线、第二电容，其中，所述第四微带线的一端与第一电容的一极共同接产生偏置信号的直流电源，第四微带线的另一端接放大电路的输入端，第一电容的另一极接地，第十一微带线的一端与第二电容的一极共同接供电直流电源，第二电容的另一极接地。
6.根据权利要求5所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述第四微带线的电长度为四分之一基波波长。
7.根据权利要求3所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述输出端宽输入匹配模块包括：漏源电容、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第八微带线、第九微带线、第十微带线、输出端隔直电容，其中，所述漏源电容的一极、第五微带线的一端均接放大电路的输出端，漏源电容的另一极接地，第六微带线的一端与第五微带线的另一端、第七微带线的一端、第八微带线的一端相连接，第七微带线的另一端、第八微带线的另一端均开路，第九微带线的一端、第十微带线的一端、输出端隔直电容的一极均与第六微带线的另一端连接，输出端隔直电容的另一极接负载，所述漏源电容的电容值计及放大电路的非线性电容值。
8.根据权利要求7所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第八微带线、第九微带线、第十微带线的宽度根据适应微波输入信号变化的阻抗匹配空间确定。
9.根据权利要求8所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，所述适应微波输入信号变化的阻抗匹配空间的获取方法为：采用匹配损失函数衡量所述射频功率放大器在宽输入范围的工作性能，将匹配损失函数转换为阻抗形式，以每个输入功率点处最佳输入阻抗与匹配宽输入范围的最优输入阻抗的均方差最小为目标，求得匹配宽输入范围的最优输入阻抗，以每个输入功率点处最佳输出阻抗与匹配宽输入范围的最优输出阻抗的均方差最小为目标，求得匹配宽输入范围的最优输出阻抗，匹配宽输入范围的最优输入阻抗与匹配宽输入范围的最优输出阻抗源自适应微波输入信号变化的阻抗匹配空间。
10.根据权利要求9所述宽输入范围工作的射频功率放大器，其特征在于，以每个输入功率点处最佳输入阻抗与匹配宽输入范围的最优输入阻抗的均方差最小为目标的表达式为：
以每个输入功率点处最佳输出阻抗与匹配宽输入范围的最优输出阻抗的均方差最小为目标的表达式为：
其中，N为所选择的输入功率点的数目，Zipti、Zopti分别为第i个输入功率点处最佳输入阻抗和输出阻抗，Zipt0为匹配宽输入范围的最优输入阻抗，Zopt0为匹配宽输入范围的最优输出阻抗。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114725668A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-08 | 宁波大学 | 一种有源集成的cpw馈电的宽带圆极化天线 |
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2021
- 2021-11-26 CN CN202111421321.5A patent/CN114142819A/zh active Pending
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| CN114725668A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-08 | 宁波大学 | 一种有源集成的cpw馈电的宽带圆极化天线 |
| CN114725668B (zh) * | 2022-04-06 | 2023-12-22 | 陕西智航信科技有限公司 | 一种有源集成的cpw馈电的宽带圆极化天线 |
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