CN204993260U - 宽带功率放大器 - Google Patents

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张苑灵
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Abstract

本实用新型公开了一种宽带功率放大器，包括有三级放大器件，第一级放大器件中晶体管的栅极与第二级放大器件中晶体管的栅极之间以及第一级放大器件中晶体管的漏极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间分别通过传输线相连接，第一级放大器件中晶体管的漏极和第二级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第一级放大器件和第二级放大器件通过传输线共接有电源；第二级放大器件中晶体管的漏极和第三级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第三级放大器件通过传输线连接有电源。本实用新型电路结构简单，可提供宽屏带宽，具有输入反射系数佳、高效率、高功率、增益高以及尺寸小等优点的电路性能。

Description

宽带功率放大器
技术领域
本实用新型涉及功率放大器领域，具体是一种宽带功率放大器。
背景技术
传统的分布式放大电路，为了获得一定的增益和功率，必须采用较多个晶体管级联起来，增益为各级的和(增益需要分布均匀在整个宽带内，增益故较低)，功率为各个器件输出信号的叠加；由于采用的器件较多，尺寸比较大，而且增益较低，同时一个典型的分布式放大其中有一半的功率被输出传输线的50欧负载所吸收，效率低；
而一般的功率放大器，为了获取最大功率以及在宽频带内获取增益，需要采取补偿匹配网络设计法，造成阻抗匹配，增益平坦度较差，而输出的VSWR(电压驻波比)亦明显恶化。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种宽带功率放大器。
本实用新型的技术方案如下：
一种宽带功率放大器，包括有三级放大器件，其特征在于：所述的三级放大器件中，第一级放大器件与第二级放大器件组成分布式结构，再与第三级放大器件级联，第一级放大器件中晶体管的栅极与第二级放大器件中晶体管的栅极之间以及第一级放大器件中晶体管的漏极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间分别通过传输线相连接，第一级放大器件中晶体管的漏极和第二级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第一级放大器件和第二级放大器件通过传输线共接有电源VD1；第二级放大器件中晶体管的漏极和第三级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第三级放大器件通过传输线连接有电源VD2。
所述的宽带功率放大器，其特征在于：所述三级放大器件的电路输入端并联有开路微带线，并串联有传输线。
本实用新型的有益效果：
本实用新型电路结构简单，可提供宽屏带宽，具有输入反射系数S11佳、高效率、高功率、增益高以及尺寸小等优点的电路性能。
附图说明
图1为本实用新型电路结构示意图。
图2为采用本实用新型仿真后的增益及增益平坦度图。
图3为采用本实用新型仿真后的输入反射系数S11图。
图4为采用本实用新型仿真后的输出饱和功率对应频率的曲线图。
具体实施方式
参见图1，一种宽带功率放大器，包括有三级放大器件，三级放大器件中，第一级放大器件与第二级放大器件组成分布式结构，再与第三级放大器件级联，第一级放大器件中晶体管的栅极与第二级放大器件中晶体管的栅极之间以及第一级放大器件中晶体管的漏极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间分别通过传输线相连接，第一级放大器件中晶体管的漏极和第二级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第一级放大器件和第二级放大器件通过传输线共接有电源VD1；第二级放大器件中晶体管的漏极和第三级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第三级放大器件通过传输线连接有电源VD2。
本实用新型中，三级放大器件的电路输入端并联有开路微带线，并串联有传输线。
以下结合图1对本实用新型作进一步的说明：
1、第一级放大器件与第二级放大器件组成分布式结构，通过将晶体管的寄生效应合并到器件之间的匹配网络中，减少匹配电路，获得较宽的频带，同时输入VSWR(电压驻波比)较小，该两级的增益为各级增益之和；
2、在第一级放大器件的栅极和第二级放大器件的栅极之间串入适当长度的传输线，在第一级放大器件的漏极和第二级放大器件的漏极之间串入适当长度的传输线，使得该二个放大器件的输出信号同相叠加；
3、三级放大器件的电路输入端采用开路微带线和一定长度的传输线进行匹配，综合增益和增益平坦度情况下获取最佳输入反射系数S11；
4、在第一级放大器件的漏极和第二级放大器件的漏极分别并入一定值串联的电阻和电容，作用主用是提高电路稳定性以及平坦电路的宽频带增益；
5、电源VD1通过一定长度的传输线加电给第一级放大器件和第二级放大器件，该传输线同时起到一定的电路匹配作用；
6、第二级放大器件与第三级放大器件之间通过一定值的电容耦合，该电容同时起到一定的级间匹配作用；
7、第三级放大器件输出主要匹配方法为最佳功率匹配方法(LC-LC电路匹配)，实现该放大器件的最大功率输出，同时最后增益为前两级增益与这一级增益之积；
8、电源VD2通过一定长度的传输线加电给第三级放大器件，该传输线同时起到一点的电路匹配作用。
根据图1的电路结构，选择适当的器件(第一放大器件和第二放大器件的尺寸均为150um，第三放大器件的尺寸为600um)，以及适当数值的匹配，仿真6G-18G超宽带功率放大器，仿真结果参见图2-4。

Claims (2)

1.一种宽带功率放大器，包括有三级放大器件，其特征在于：所述的三级放大器件中，第一级放大器件与第二级放大器件组成分布式结构，再与第三级放大器件级联，第一级放大器件中晶体管的栅极与第二级放大器件中晶体管的栅极之间以及第一级放大器件中晶体管的漏极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间分别通过传输线相连接，第一级放大器件中晶体管的漏极和第二级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第一级放大器件和第二级放大器件通过传输线共接有电源VD1；第二级放大器件中晶体管的漏极和第三级放大器件中晶体管的漏极分别连接有相串联的电阻和电容，第三级放大器件通过传输线连接有电源VD2。
2.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于：所述三级放大器件的电路输入端并联有开路微带线，并串联有传输线。
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