CN202309630U

CN202309630U - 一种宽频带射频放大器

Info

Publication number: CN202309630U
Application number: CN2011204372965U
Authority: CN
Inventors: 张国燕
Original assignee: GUANGDONG SHENGDA ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG SHENGDA ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-07

Abstract

本实用新型公开了一种宽频带射频放大器，包括初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、温度补偿电路、初级功率检测电路、温度检测电路、谐波滤波电路及波段切换电路；所述宽频带射频放大器信号输入端依次连接初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、谐波滤波电路和信号输出端；波段切换电路控制连接所述谐波滤波电路；温度补偿电路的输入端接初级放大电路，输出端接末级放大电路。所述宽频带射频放大器，其体积小、非线性失真小、工作频段广、宽带噪声好、谐波干扰小等优点。

Description

一种宽频带射频放大器

技术领域

本实用新型涉及电子通信领域，特别是一种用于跳频发射机的宽频带跳频功率放大器组件。

背景技术

随着现代数字移动通信技术的蓬勃发展，用户对无线通信设备的性能要求越来越高，实现各种环境中的稳定、高速的数据传输是现在移动通信系统的主要研究目标之一。射频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，一般用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信，同时又要保证放大后的信号不失真。由于射频功率放大器产品结构的特殊性，目前其集成度较低，所以体积相对较大，频带范围相对较窄，再加上还需要集成跳频技术，所以跳频滤波器与射频功率放大器在体积及频带宽度的集成上就难上加难了，严重影响了跳频发射机的发展。

实用新型内容

本实用新型提供了一种宽频带射频放大器，其体积小、非线性失真小、工作频段广、宽带噪声好、谐波干扰小等优点。

本实用新型提供的一种宽频带射频放大器，包括初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、温度补偿电路、初级功率检测电路、温度检测电路、谐波滤波电路及波段切换电路；所述宽频带射频放大器信号输入端依次连接初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、谐波滤波电路和信号输出端；波段切换电路控制连接所述谐波滤波电路；温度补偿电路的输入端接初级放大电路，输出端接末级放大电路。还包括发射功率控制电路，与谐波滤波电路连接。

射频信号经初级放大电路进行放大后输出约10W的大功率信号，然后进入调谐跳频滤波器滤去宽带噪声和部分谐波抑制，进而输出有用信号进行末级放大电路，经末级放大后输出约80W的大功率信号，输出的大功率信号进入谐波滤波电路滤去高次谐波后输出50W左右谐波干扰小的信号，波段切换电路控制选择谐波滤波电路工作的波段。

进一步，所述调谐跳频滤波器的频段宽带为30MHz——400MHz，功率为10W。

进一步，所述初级放大电路和末级放大电路中，分别使用4∶1和1∶1的传输线性阻抗变压器，工作频段范围为30MHz-400MHz。

进一步，所述初级放大电路和末级放大电路的元器件均是采用大功率的贴片元件，电路布局结构紧凑。

进一步，所述谐波滤波电路分为四个工作波段，工作频率范围从30MHz-400MHz，每个波段所使用的电感都用漆包线绕制，每个波段通道之间用屏蔽层隔开。

进一步，所述波段切换电路的开关二极管采用大功率PIN管，波段切换电路根据输入信号频率的不同选择不同的谐波滤波波段。

本实用新型所述宽频带射频放大器，其体积小、非线性失真小、工作频段广、宽带噪声好、谐波干扰小等优点。其频段宽带为30MHz——400MHz，非线性失真≤5％，宽带噪声输入为-174dBm/Hz时、其输出口测试宽带噪声应低于-140dBm/Hz。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的宽频带射频放大器原理结构方框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的宽频带射频放大器原理结构方框图，其包括初级放大电路1、调谐跳频滤波器2、末级放大电路3、温度补偿电路4、谐波滤波电路5、初级功率检测电路6、温度检测电路7及波段切换电路8；所述宽频带射频放大器信号输入端依次连接初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、谐波滤波电路和信号输出端；波段切换电路控制连接所述谐波滤波电路；温度补偿电路的输入端接初级放大电路，输出端接末级放大电路。还包括发射功率控制电路9，与谐波滤波电路连接。

输入端射频信号经初级放大电路进行放大后输出约10W的大功率信号，然后进入调谐跳频滤波器滤去宽带噪声和部分谐波抑制，进而输出有用信号进行末级放大电路，经末级放大后输出约80W的大功率信号，输出的大功率信号进入谐波滤波电路滤去高次谐波后输出50W左右谐波干扰小的信号，波段切换电路控制选择谐波滤波电路工作的波段。

所述调谐跳频滤波器器是频段宽带为30MHz——400MHz的宽频段滤波器，其功率为10W，能有效滤去宽带噪声和部分谐波抑制，其插入损耗应小于4.5dB。此调谐跳频滤波器对改善整体组件的宽带噪声影响甚大，因此需设计出适当的调谐跳频滤波器。所述本实用新型实施例正常工作时宽带噪声输入为-174dBm/Hz时、其输出口测试宽带噪声应低于为-140dBm/Hz。

所述温度补偿电路用于保持正常的输出功率。功率放大器的主要器件是功率放大管，功放工作一段时间后，由于器件热阻变大致使放大倍数变化，温度补偿电路自动感知温度变化，改变场效应管的偏置电压，从而维持正常的功率输出值。

所述温度检测电路用作温度保护功能。由于功率放大器工作时元器件散热量较大，当集中的大量热量难以较快散发出去时，功率放大器的工作性能就会受到大大的影响，设置了温度检测电路后，其能检测内部热量并将热量的变化转化成电压的变化，当电压的变化量超过设置的数值时，设备将会启动降温系统，从而使功率放大器内部的温度降低，以实现稳定的工作性能，达到长时间正常工作的效果。所述初级功率检测用来检测初级输出状态；所述发射功率控制用来控制功率放大器是否向外发射信号。

本实用新型实施例是一款宽频带高频功率放大器，使用传输线性阻抗变压器进行扩频，传输线性阻抗变压器可以使放大器的最高工作频率扩展至上千兆赫兹，并能同时覆盖几个倍频程的频带宽度，且其体积小，功率容量大，因此传输线性阻抗变压器对本实用新型实施例频段的扩展及体积的减小起到了至关重要的作用。在所述初级放大电路和末级放大电路中，分别使用4∶1和1∶1的传输线性阻抗变压器，工作频段范围为30MHz-400MHz。为尽量缩减本实用新型实施例的体积，除了使用上述的传输线性阻抗变压器外，其使用的元器件均是大功率的贴片元件且电路设计结构紧凑。所述本实用新型实施例的体积为106mm*113mm*22.6mm(±0.2mm)。

在功率放大电路中，非线性失真是难以避免的，由于非线性失真是衡量功率放大器好坏的一项重要指标，因此应尽量降低非线性失真。放大管的特性对非线性失真的影响尤为重要，因此需慎重选择放大管。所述本实用新型实施例的放大管选用线性好、热阻小的LPMOS管，此类型的放大管能较大的改善放大器的非线性失真，本实用新型实施例正常工作时非线性失真≤5％；

当信号经末级放大输出后进入谐波滤波电路，所述谐波滤波电路分为四个工作波段，工作频率范围从30MHz——400MHz，所述波段切换电路根据其信号频率的不同选择不同的谐波滤波波段。本实用新型实施例谐波滤波部分能有效滤除高次谐波，输出后的信号谐波干扰很小。谐波滤波部分每个波段所使用电感用漆包线绕制，每个波段通道之间用屏蔽层隔开，以免相邻通道间相互干扰。波段切换部分的开关二极管采用大功率PIN管，在外接偏置电压的情况下，能很好的控制射频信号的通断，而且插损小。

为实现本实用新型实施例的目的，本款宽带功率放大器将调谐跳频滤波器和功率放大器分开设计，然后再整机联调。滤波器设计中利用数字控制电路产生控制信号，控制PIN二极管的正、反向偏置，从而实现对主射频通道滤波器中心频率的调节。调谐跳频滤波器频带为30MHz——400MHz、功率为10W、插入损耗小于4.5dB，满足初级放大输出要求，可以实现跳频滤波器与射频功率放大器的一体化组件。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种宽频带射频放大器，其特征是，包括初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、温度补偿电路、初级功率检测电路、温度检测电路、谐波滤波电路及波段切换电路；所述宽频带射频放大器信号输入端依次连接初级放大电路、调谐跳频滤波器、末级放大电路、谐波滤波电路和信号输出端；波段切换电路控制连接所述谐波滤波电路；温度补偿电路的输入端接初级放大电路，输出端接末级放大电路。

2.根据权利要求1所述一种宽频带射频放大器，其特征是，所述调谐跳频滤波器的频段宽带为30MHz——400MHz，功率为10W。

3.根据权利要求1所述一种宽频带射频放大器，其特征是，还包括发射功率控制电路，与谐波滤波电路连接。

4.根据权利要求1所述一种宽频带射频放大器，其特征是，所述初级放大电路和末级放大电路中，分别使用4∶1和1∶1的传输线性阻抗变压器，工作频段范围为30MHz-400MHz。

5.根据权利要求1或4所述一种宽频带射频放大器，其特征是，所述初级放大电路和末级放大电路的元器件均是采用大功率的贴片元件，电路布局结构紧凑。

6.根据权利要求1所述一种宽频带射频放大器，其特征是，所述谐波滤波电路分为四个工作波段，工作频率范围从30MHz-400MHz，每个波段所使用的电感都用漆包线绕制，每个波段通道之间用屏蔽层隔开。

7.根据权利要求1所述一种宽频带射频放大器，其特征是，所述波段切换电路的开关二极管采用大功率PIN管，波段切换电路根据输入信号频率的不同选择不同的谐波滤波波段。