CN207251560U - 一种用于内匹配功放管的偏置电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于内匹配功放管的偏置电路，解决的是稳定性低的技术问题，通过采用包括功放管VT1，与功放管VT1的栅极连接的栅极偏置电路，与功放管漏极连接的漏极偏置电路，功放管VT1的源极接地；所述栅极偏置电路包括输入微带线（1）、输入阻抗匹配线（2）、栅极扇形微带线（3）、电容C1、电阻R1、漏极滤波电容以及栅极电压单元，所述漏极偏置电路包括输出微带线（4）、输出阻抗匹配线（5）、漏极扇形微带线（6）、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4以及漏极电压单元的技术方案，较好的解决了该问题，可用于L波段的内匹配功放管中。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波功率放大器技术领域，具体涉及一种用于内匹配功放管的偏置电路。
背景技术
功放管的分为A类功放 A类功放输出级中两个晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容。在雷达发射机系统、电子对抗等各种微波通信系统中，得到广泛应用到L波段的功放管作为放大器器件。大多数的功放管采用内匹配场效应管直流供电与微波信号输入输出公用管脚。偏置电路与微波路相互影响，容易造成功放管性能不稳的问题。
现有的L波段的内匹配微波功放管采用二流电感来提供直流偏置，但是分立的电感原件将引入很多寄生参数，并在微带电路连接处产生不连续导致电磁波向空间辐射。另外加入的隔直电容带来的主路损耗大也是一个问题。因此，提供一种抗干扰能力强、带宽宽的用于内匹配功放管的偏置电路就很有必要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的稳定性低的技术问题。提供一种新的用于内匹配功放管的偏置电路，该用于内匹配功放管的偏置电路具有稳定性高、可靠性高的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种用于内匹配功放管的偏置电路，所述偏置电路包括功放管VT1，与功放管VT1的栅极连接的栅极偏置电路，与功放管漏极连接的漏极偏置电路，功放管VT1的源极接地；
所述栅极偏置电路包括输入微带线1、输入阻抗匹配线2、栅极扇形微带线3、电容C1、电阻R1、漏极滤波电容以及栅极电压单元；所述输入微带线1一端与微带同轴波导转换器7连接，微带同轴波导转换器7还与电容C1及射频输入端连接，输出微带线4另一端连接输入阻抗匹配线2及功放管VT1栅极，输入阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线3连及电阻R1连接，电阻R1与滤波电容及栅极电压单元连接；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R3与电阻R2，可调电阻R3与电阻R2的连接点与漏极滤波电容连接；
所述漏极偏置电路包括输出微带线4、输出阻抗匹配线5、漏极扇形微带线6、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4以及漏极电压单元；所述输出微带线4一端与微带同轴波导转换器7连接，微带同轴波导转换器7还与电容C4及射频输出端连接，输出微带线4另一端连接输出阻抗匹配线5及功放管VT1漏极，输出阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线3连、漏极偏置单元及漏极电压单元；
所述漏极滤波单元包括并联接地的电容C5、串联的电阻R4及电容C6；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R6与电阻R5，可调电阻R6与电阻R5的连接点与漏极滤波单元连接。
本实用新型的工作原理：本实用新型设置微带同轴波导转换器7来进行微波主路隔直，将射频能量从电路的一端转移到另一端，保证直流电源信号通过电源偏置电路仅仅为该内匹配功放管的栅极和漏极供电，而不会通过射频主路将直流信号供到微波电路中的其他器件与模块上。本实用新型通过设置电压可调的栅极与漏极供电，提高功放管的供电精确性，提高性能。通过采用高铁站阻抗微带短截线进行阻抗匹配，用微带线代替了分立的二流电感，并辅助以扇形微带来调节阻抗匹配效果。从而减少了分立电感元件带来的寄生参量。
上述方案中，为优化，进一步地，所述滤波电容包括并联的电容C2及电容C3。
进一步地，所述输入微带线1及输出微带线4均为50欧姆微带线。
进一步地，所述输入阻抗匹配线2及输出阻抗匹配线5均为四分之一波长的高阻抗微带线。
进一步地，所述栅极电压单元还包括与可调电阻R3连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
进一步地，所述栅极电压单元还包括与可调电阻R6连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
进一步地，所述用于内匹配功放管的偏置电路工作频段为L波段。
本实用新型的有益效果：
效果一，通过可调节的栅极与漏极电压，提高每一片内匹配功放管的供电精确度；
效果二，采用微带同轴波导转换器，它的插入损耗小于隔直电容，进而采用更小的输入功率推送，减少了内匹配功放电路因为功率耗散大而带来的隔直电容温度升高，甚至烧毁带来的低稳定性，
效果三，采用微带线代替了分立的二流电感，并辅助以扇形微带来调节阻抗匹配效果。从而减少了分立电感元件带来的寄生参量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1，用于内匹配功放管的偏置电路示意图。
图中：1-输入微带线，2-输入阻抗匹配线，3-栅极扇形微带线，4-输出微带线，5-输出阻抗匹配线，6-漏极扇形微带线，7-微带同轴波导转换器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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。
实施例1
本实施例提供一种用于内匹配功放管的偏置电路，用于L波段，如图1，所述偏置电路包括功放管VT1，与功放管VT1的栅极连接的栅极偏置电路，与功放管漏极连接的漏极偏置电路，功放管VT1的源极接地；
所述栅极偏置电路包括输入微带线1、输入阻抗匹配线2、栅极扇形微带线3、电容C1、电阻R1、漏极滤波电容以及栅极电压单元；所述输入微带线1一端与微带同轴波导转换器7连接，微带同轴波导转换器7还与电容C1及射频输入端连接，输出微带线4另一端连接输入阻抗匹配线2及功放管VT1栅极，输入阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线3连及电阻R1连接，电阻R1与滤波电容及栅极电压单元连接；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R3与电阻R2，可调电阻R3与电阻R2的连接点与漏极滤波电容连接；
所述漏极偏置电路包括输出微带线4、输出阻抗匹配线5、漏极扇形微带线6、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4以及漏极电压单元；所述输出微带线4一端与微带同轴波导转换器7连接，微带同轴波导转换器7还与电容C4及射频输出端连接，输出微带线4另一端连接输出阻抗匹配线5及功放管VT1漏极，输出阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线3连、漏极偏置单元及漏极电压单元；
所述漏极滤波单元包括并联接地的电容C5、串联的电阻R4及电容C6；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R6与电阻R5，可调电阻R6与电阻R5的连接点与漏极滤波单元连接。
本实施例的工作流程：本实用新型设置微带同轴波导转换器7来进行微波主路隔直，将射频能量从电路的一端转移到另一端，保证直流电源信号通过电源偏置电路仅仅为该内匹配功放管的栅极和漏极供电，而不会通过射频主路将直流信号供到微波电路中的其他器件与模块上。本实用新型通过设置电压可调的栅极与漏极供电，提高功放管的供电精确性，提高性能。通过采用高铁站阻抗微带短截线进行阻抗匹配，用微带线代替了分立的二流电感，并辅助以扇形微带来调节阻抗匹配效果。从而减少了分立电感元件带来的寄生参量。
为了提高滤波效果，全面滤波，改善匹配，优选地所述滤波电容包括并联的电容C2及电容C3。也可以并联容值不同的更多的滤波电容进行滤波。
具体地，所述输入微带线1及输出微带线4均为50欧姆微带线。为了方便现有射频通路的使用，现有射频通路大多采用50欧姆阻抗，因此，本实施例采用50欧姆阻抗输入、输出线。
具体地，根据阻抗匹配理论，所述输入阻抗匹配线2及输出阻抗匹配线5均为四分之一波长的高阻抗微带线为最佳。
具体地，为了防止外部电源对于偏置电路的影响，荣光穿心电容的方式适当隔绝，减小干扰，所述栅极电压单元还包括与可调电阻R3连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
具体地，为了防止外部电源对于偏置电路的影响，荣光穿心电容的方式适当隔绝，减小干扰，所述栅极电压单元还包括与可调电阻R6连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
Claims (7)
1.一种用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述偏置电路包括功放管VT1，与功放管VT1的栅极连接的栅极偏置电路，与功放管漏极连接的漏极偏置电路，功放管VT1的源极接地；
所述栅极偏置电路包括输入微带线（1）、输入阻抗匹配线（2）、栅极扇形微带线（3）、电容C1、电阻R1、漏极滤波电容以及栅极电压单元；所述输入微带线（1）一端与微带同轴波导转换器（7）连接，微带同轴波导转换器（7）还与电容C1及射频输入端连接，输出微带线（4）另一端连接输入阻抗匹配线（2）及功放管VT1栅极，输入阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线（3）连及电阻R1连接，电阻R1与滤波电容及栅极电压单元连接；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R3与电阻R2，可调电阻R3与电阻R2的连接点与漏极滤波电容连接；
所述漏极偏置电路包括输出微带线（4）、输出阻抗匹配线（5）、漏极扇形微带线（6）、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4以及漏极电压单元；所述输出微带线（4）一端与微带同轴波导转换器（7）连接，微带同轴波导转换器（7）还与电容C4及射频输出端连接，输出微带线（4）另一端连接输出阻抗匹配线（5）及功放管VT1漏极，输出阻抗匹配微带线另一端与栅极扇形微带线（3）、漏极偏置单元及漏极电压单元连接；
所述漏极滤波单元包括并联接地的电容C5、串联的电阻R4及电容C6；
所述栅极电压单元包括与漏极电源连接连接的串联的可调电阻R6与电阻R5，可调电阻R6与电阻R5的连接点与漏极滤波单元连接。
2.根据权利要求1所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述滤波电容包括并联的电容C2及电容C3。
3.根据权利要求1所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述输入微带线（1）及输出微带线（4）均为50欧姆微带线。
4.根据权利要求1所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述输入阻抗匹配线（2）及输出阻抗匹配线（5）均为四分之一波长的高阻抗微带线。
5.据权利要求1所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述栅极电压单元还包括与可调电阻R3连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
6.据权利要求1所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述栅极电压单元还包括与可调电阻R6连接的穿心电容，穿心电容还与供电电源连接。
7.据权利要求1-6任一所述的用于内匹配功放管的偏置电路，其特征在于：所述用于内匹配功放管的偏置电路工作频段为L波段。
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| CN201721332713.3U CN207251560U (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种用于内匹配功放管的偏置电路 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110034733A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-19 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种GaN功放管电路板组件及电子设备 |
| CN111050465A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 一种Bias-T电路及其远端杂波抑制电路和方法 |
| CN111487591A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-04 | 重庆邮电大学 | 一种应用于毫米波雷达的低相噪微带振荡器 |
| CN113745823A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-12-03 | 西安交通大学 | 一种微同轴转脊波导阵列天线系统 |
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