CN205610592U - 一种6~18GHz宽带功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型主要涉及一种功率放大器，更具体地，涉及一种6～18GHz宽带功率放大器。6～18GHz宽带功率放大器的第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅰ、第二级功分网络Ⅱ的输入端，第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ的输入端，第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ的输入端，第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端，第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端，第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第三级功率合成的输入端。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及一种功率放大器，更具体地说，涉及一种6～18GHz宽带功率放大器。
背景技术
现有6-18GHz宽带功率放大合成通常采用单级wilkinson合成器进行合成，效率低，输出功率小，合成带宽窄，在带宽边带的地方功率下降明显，功率平坦度差，且芯片之间隔离度差，很容易造成功率串扰烧毁芯片。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种6～18GHz宽带功率放大器，该功率放大器需采用8只功率芯片进行功率合成，通过三级混合功率合成网络，实现高效率功率合成输出。
为解决上述技术问题，本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器包括第一级功分网络、第二级功分网络Ⅰ、第二级功分网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ、第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络，该功率放大器需采用8只功率芯片进行功率合成，通过三级混合功率合成网络，实现高效率功率合成输出。
其中，所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅰ的输入端；所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅱ的输入端；所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅲ的输入端；所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅳ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅲ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅳ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第二级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第三级功率合成的输入端；所述第二级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第三级功率合成网络的输入端。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ每个合成网络都分别包括两只WFD060180-P37功率芯片。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ采用Lange桥合成器。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器所述第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络采用三节式wilkinson功分器合成。
控制效果：本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器，该宽带功率放大器需采用8只功率芯片进行功率合成，通过三级混合功率合成网络，第一级两个芯片合成采用lange桥合成器，lange桥合成器端口匹配好，而且隔离度大，很好的在第一级合成中解决了芯片隔离度差的问题。第二级和第三级合成采用三节式wilkinson功分器合成，优点是大大增加了合成带宽，提高了合成效率和功率平坦度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器的硬件结构图。
图2为本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器的合成原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：
结合图1、2说明本实施方式，本实施方式所述一种6～18GHz宽带功率放大器包括第一级功分网络、第二级功分网络Ⅰ、第二级功分网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ、第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络，该功率放大器需采用8只功率芯片进行功率合成，通过三级混合功率合成网络，实现高效率功率合成输出。
其中，所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅰ的输入端，第一级功分网络用于将输入信号分成两路，并将其中一路传送给第二级功分网络Ⅰ。
所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅱ的输入端，第一级功分网络用于将输入信号分成两路，并将其中另一路传送给第二级功分网络Ⅱ。
所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅰ的输入端，第二级功分网络Ⅰ用于将第一级功分网络的输出信号分成两路，并将其中一路传送给第一级功率合成网络Ⅰ。
所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅱ的输入端，第二级功分网络Ⅰ用于将第一级功分网络的输出信号分成两路，并将其中另一路传送给第一级功率合成网络Ⅱ。
所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅲ的输入端，第二级功分网络Ⅱ用于将第一级功分网络的输出信号分成两路，并将其中一路传送给第一级功率合成网络Ⅲ。
所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅳ的输入端，第二级功分网络Ⅱ用于将第一级功分网络的输出信号分成两路，并将其中另一路传送给第一级功率合成网络Ⅳ。
所述第一级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端，第二级功率合成网络Ⅰ用于将第一级功率合成网络Ⅰ和第一级功率合成网络Ⅱ输出的信号进行合成，并将合成信号传送给第三级功率和成网络。
所述第一级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端，第二级功率合成网络Ⅰ用于将第一级功率合成网络Ⅰ和第一级功率合成网络Ⅱ输出的信号进行合成，并将合成信号传送给第三级功率和成网络。
所述第一级功率合成网络Ⅲ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端，第二级功率合成网络Ⅱ用于将第一级功率合成网络Ⅲ和第一级功率合成网络Ⅳ输出的信号进行合成，并将合成信号传送给第三级功率和成网络。
所述第一级功率合成网络Ⅳ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端，第二级功率合成网络Ⅱ用于将第一级功率合成网络Ⅲ和第一级功率合成网络Ⅳ输出的信号进行合成，并将合成信号传送给第三级功率和成网络。
所述第二级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第三级功率合成的输入端，第三级功率合成用于将第二级功率合成网络Ⅰ和第二级功率合成网络Ⅱ输出的信号进行合成，并将合成信号输出。
所述第二级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第三级功率合成网络的输入端第三级功率合成用于将第二级功率合成网络Ⅰ和第二级功率合成网络Ⅱ输出的信号进行合成，并将合成信号输出。
具体实施方式二：
结合图1、2说明本实施方式，所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ每个合成网络都分别包括两只WFD060180-P37功率芯片，本方案选择设计和工艺都成熟的GaAs单片功放，CETC55th的WFD060180-P37，该芯片为独立双通道单片功率放大器。
具体实施方式三：
结合图1、2说明本实施方式，所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ采用Lange桥合成器，所述Lange桥合成器采用NC6506C-618M。第一级功率合成网络Ⅰ采用Lange桥将两个功率芯片进行合成，合成损耗约0.5dB，隔离度可以达到20dB。第一级功率合成网络Ⅱ采用Lange桥将两个功率芯片进行合成，合成损耗约0.5dB，隔离度可以达到20dB。第一级功率合成网络Ⅲ采用Lange桥将两个功率芯片进行合成，合成损耗约0.5dB，隔离度可以达到20dB。第一级功率合成网络Ⅳ采用Lange桥将两个功率芯片进行合成，合成损耗约0.5dB，隔离度可以达到20dB。
具体实施方式四：
结合图1、2说明本实施方式，所述第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络采用三节式wilkinson功分器合成，所述三节式wilkinson功分器采用美国罗杰斯公司的5880电路板材料，厚度：0.254mm。第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ采用三节式Wilkinson功分器进行合成，合成损耗约0.5dB，带宽可以达到4～20GHz。第三级功率合成网络同样采用三节式Wilkinson功分器进行合成，合成损耗约0.5dB。后两级合成损耗为1dB，合成效率为80％(传统方式通常只有70％左右)，实现高效率功率合成输出。
本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器的工作原理为：本实用新型一种6～18GHz宽带功率放大器需采用8只功率芯片(功率芯片型号为WFD060180-P37)功率合成，通过三级混合功率合成网络，第一级采用Lange桥将两个功率芯片进行合成，合成损耗约0.5dB，隔离度可以达到20dB。第二级用三节式Wilkinson功分器进行合成，合成损耗约0.5dB，带宽可以达到4～20GHz。第三级同样用三节式Wilkinson功分器进行合成，合成损耗约0.5dB。后两级合成损耗为1dB，合成效率为80％(传统方式通常只有70％左右)，实现高效率功率合成输出。输入信号通过第一级功分网络分成两路信号，分别传送给第二级功分网络Ⅰ和第二级功分网络Ⅱ；由第二级功分网络Ⅰ将信号再分成两路，分别传送给第一级功率合成网络Ⅰ和第一级功率合成网络Ⅱ，第二级功分网络Ⅱ将信号再分成两路，分别传送给第一级功率合成网络Ⅲ和第一级功率合成网络Ⅳ；第一级功率合成网络中共有八只功率芯片，每两只功率芯片为一组，采用Lange桥将每组两个功率芯片进行合成，得到四组合成信号。第二级功率合成网络Ⅰ采用三节式Wilkinson功分器，将第一级功率合成网络Ⅰ与第一级功率合成网络Ⅱ输出的合成信号进行合成，第二级功率合成网络Ⅱ采用三节式Wilkinson功分器，将第一级功率合成网络Ⅲ与第一级功率合成网络Ⅳ输出的合成信号进行合成；第三级功率合成网络采用三节式Wilkinson功分器将第二级功率合成网络Ⅰ和第二级功率合成网络Ⅱ输出的合成信号进行合成，并将合成信号输出。
虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (4)
1.一种6～18GHz宽带功率放大器，其特征在于，所述6～18GHz宽带功率放大器包括第一级功分网络、第二级功分网络Ⅰ、第二级功分网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ、第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络，所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅰ的输入端；所述第一级功分网络的输出端连接着第二级功分网络Ⅱ的输入端；所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第二级功分网络Ⅰ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅲ的输入端；所述第二级功分网络Ⅱ的输出端连接着第一级功率合成网络Ⅳ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅰ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅲ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第一级功率合成网络Ⅳ的输出端连接着第二级功率合成网络Ⅱ的输入端；所述第二级功率合成网络Ⅰ的输出端连接着第三级功率合成的输入端；所述第二级功率合成网络Ⅱ的输出端连接着第三级功率合成网络的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种6～18GHz宽带功率放大器，其特征在于：所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ每个合成网络都分别包括两只WFD060Ⅰ80-PⅢ7功率芯片。
3.根据权利要求1所述的一种6～18GHz宽带功率放大器，其特征在于：所述第一级功率合成网络Ⅰ、第一级功率合成网络Ⅱ、第一级功率合成网络Ⅲ、第一级功率合成网络Ⅳ采用Lange桥合成器。
4.根据权利要求1所述的一种6～18GHz宽带功率放大器，其特征在于：所述第二级功率合成网络Ⅰ、第二级功率合成网络Ⅱ、第三级功率合成网络采用三节式wilkinson功分器合成。
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|---|---|---|---|---|
| CN109286080A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-29 | 北京无线电测量研究所 | 一种极化装置 |
| GB2619152A (en) * | 2022-04-01 | 2023-11-29 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | A planar combiner system for solid state power amplifiers |
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