CN204046526U - 射频功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频功率放大器，包括依次连接的输入耦合电容、二级以上的功放管、输出耦合电容，位于上述输入耦合电容与第一级功放管之间的输入匹配电路，位于两级功放管之间的级间匹配电路以及位于最后一级功放管与上述输出耦合电容之间的输出匹配电路；输出匹配电路包括微带线以及一端均连接在微带线上的第三电容、第四电容、第五电容，微带线一端与最后一级功放管的输出端连接，一端与上述输出耦合电容的一端连接；第三电容、第四电容以及第五电容的另一端均接地。本实用新型减小了射频功率放大器的体积。

Description

射频功率放大器

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种射频功率放大器。

背景技术

射频功率放大器是无线通信系统中不可或缺的电路模块，其主要负责将调制后的射频信号放大到一定的功率值，再通过天线发射出去。对于应用于便携式手持设备发射机中的射频功率放大器来说，需要其具有小尺寸、高效率及低成本，因而射频功率放大器应尽可能提高集成度。

在现有射频功率放大器设计中，考虑到对射频输出功率与功率增益等指标的要求，通常采用两级以上功放管来实现射频功率放大器，因此需要级间匹配电路，以使前一级功放管的输出与后一级功放管的输入进行匹配。专利号为：CN 102594288 A，名称为：射频功率放大器的级间匹配电路；专利号为：CN 101478290A，名称为：提高多级功率放大器电路线性度的方法及其电路，提出了射频功率放大器级间匹配的方法；另外，作为输出级的功率放大器，为得到所需的射频功率，输出匹配也至关重要，专利号：CN 101882910A，名称为：提高功放功率附加效率和线性度的输出匹配电路，给出了提高输出效率的方法，以上解决方案均未考虑到小型化与低成本的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种射频功率放大器，以改善现有射频功率放大器体积大的问题。

本实用新型公开了一种射频功率放大器，包括依次连接的输入耦合电容、二级以上的功放管、输出耦合电容，位于上述输入耦合电容与第一级功放管之间的输入匹配电路，位于两级功放管之间的级间匹配电路以及位于最后一级功放管与上述输出耦合电容之间的输出匹配电路；上述输出匹配电路包括微带线以及一端均连接在微带线上的第三电容、第四电容、第五电容，上述微带线一端与最后一级功放管的输出端连接，一端与上述输出耦合电容的一端连接；上述第三电容、第四电容以及第五电容的另一端均接地。

优选地，上述输入匹配电路包括第一电感及第一电容，上述第一电感一端与上述输入耦合电容连接，一端与上述第一级功放管的输入端连接；上述第一电容一端与上述输入耦合电容和上述第一电感之间的节点连接，另一端接地。

优选地，上述级间匹配电路包括第二电感、第一电阻及第二电容；

上述第二电感一端与两级功放管中的前一级功放管的输出端连接，另一端与上述两级功放管中的后一级功放管的输入端连接；

上述第一电阻一端与上述两级功放管中的前一级功放管和上述第二电感之间的节点连接，另一端与上述第二电容一端连接；

上述第二电容的另一端接地。

本实用新型采用电路简单的输入、级间以及输出匹配电路，减小了射频功率放大器的体积。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型所述射频功率放大器优选实施例的原理图；

图2是图1中输入阻抗变换的smith圆示意图；

图3是图1中级间阻抗变换的smith圆示意图；

图4是图1中输出阻抗变换的smith圆示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型所述射频功率放大器优选实施例的原理图；本实施例为由两级功放管组成的射频功率放大器，包括依次连接的输入耦合电容C1、输入匹配电路，第一级功放管Q1、级间匹配电路、第二级功放管Q2、输出匹配电路、输出耦合电容C2；

输入匹配电路包括第一电感L11及第一电容C11，第一电感L11一端与输入耦合电容C1连接，一端与第一级功放管Q1的输入端连接；第一电容C11一端与输入耦合电容C1和第一电感L11之间的节点连接，另一端接地；

级间匹配电路包括第二电感L12、第一电阻R12及第二电容C12；第二电感L12一端与第一级功放管Q1的输出端连接，另一端与第二级功放管Q2的输入端连接；第一电阻R12一端与第一级功放管Q1和第二电感L12之间的节点连接，另一端与第二电容C12一端连接；第二电容C12的另一端接地；

输出匹配电路包括微带线10以及一端均连接在微带线10上的第三电容C21、第四电容C22、第五电容C23，微带线10一端与第二级功放管Q2的输出端连接，一端与输出耦合电容C2的一端连接；第三电容C21、第四电容C22以及第五电容C23的另一端均接地；

上述射频功率放大器工作过程如下：输入耦合电容C1耦合输入的射频信号至第一级功放管Q1，第一电感L11、第一电容C11组成L型输入匹配电路，将输入耦合电容C1的50Ω阻抗匹配至第一级功放管Q1的输入阻抗，输入阻抗变换的smith圆如图2所示，图中，TP1为第一级功放管Q1的输入阻抗；第一级功放管Q1完成对射频信号的预放大，并输出到级间匹配电路，级间匹配电路将第一级功放管Q1的输出阻抗匹配至第二级功放管Q2的输入阻抗，级间阻抗变换的smith圆如图3所示，图中，TP2为第一级功放管Q1的输出阻抗，TP3为第二级功放管Q2的输入阻抗；射频信号经过第二级功放管Q2放大后经过输出匹配电路至输出耦合电容C2，输出匹配电路将第二级功放管Q2的输出阻抗匹配至50Ω，从而保证射频功率放大器的输出阻抗为50Ω，输出阻抗变换的smith圆如图4所示，图中，TP4为第二级功放管Q2的输出阻抗。本实用新型的输出匹配电路采用的微带线与电容的组合，通过改变微带线的形状与宽度可调节整个射频功率放大器的体积；另外，本实用新型在级间匹配电路中引入第一电阻R12，使射频功率放大器具有良好的平坦度。

在其他实施例中，射频功率放大器还可以是由更多级功放管组成的射频功率放大器，这种结构下，除了包括位于输入耦合电容与第一级功放管之间的输入匹配电路及位于最后一级功放管与输出耦合电容之间的输出匹配电路外，级与级之间均包括级间匹配电路。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种射频功率放大器，包括依次连接的输入耦合电容、二级以上的功放管、输出耦合电容，位于所述输入耦合电容与第一级功放管之间的输入匹配电路，位于两级功放管之间的级间匹配电路以及位于最后一级功放管与所述输出耦合电容之间的输出匹配电路；其特征在于，所述输出匹配电路包括微带线以及一端均连接在微带线上的第三电容、第四电容、第五电容，所述微带线一端与最后一级功放管的输出端连接，一端与所述输出耦合电容的一端连接；所述第三电容、第四电容以及第五电容的另一端均接地。

2.如权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，

所述输入匹配电路包括第一电感及第一电容，所述第一电感一端与所述输入耦合电容连接，一端与所述第一级功放管的输入端连接；所述第一电容一端与所述输入耦合电容和所述第一电感之间的节点连接，另一端接地。

3.如权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述级间匹配电路包括第二电感、第一电阻及第二电容；

所述第二电感一端与两级功放管中的前一级功放管的输出端连接，另一端与所述两级功放管中的后一级功放管的输入端连接；

所述第一电阻一端与所述两级功放管中的前一级功放管和所述第二电感之间的节点连接，另一端与所述第二电容一端连接；

所述第二电容的另一端接地。