CN216565081U - 一种高可靠性功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高可靠性功率放大器，它包括功率分配器、功率合成器、输入匹配电路、输出匹配电路、补偿线、功放管以及π型衰减器；所述功率分配器的输入端连接信号的输入，输出的一端与所述输入匹配电路连接，输出的另一端通过补偿线和π型衰减器与所述输入匹配电路连接；所述输入匹配电路的输出端与所述功放管的输入端连接，所述功放管的输出端与所述输出匹配电路连接，所述输出匹配电路的输出端与功率合成器连接，功率合成器输出信号。本实用新型实现了全部元器件国产化，体积小、结构紧凑、可多个功率放大器并联使用，实现大功率合成；进一步提高功率放大器的工作带宽和工作效率，非常适合高峰均比的地面数字电视广播设备信号的放大。

Description

一种高可靠性功率放大器

技术领域

本实用新型涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种高可靠性功率放大器。

背景技术

功率放大器简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。目前的功率放大器电路中主路输入端是先经过隔直电容再通过π型衰减器，这样π型衰减器对地的阻抗直接与后续电路连接，当电路正常工作时，如果π型衰减器出现故障，就会影响后级电路的栅极电路栅极工作电压Vgs1，并损坏功放管，进而降低了功率放大器的可靠性。而且目前对产品的国产化要求也进一步提高，因此，如何通过国产元器件对现有功率放大器，提高国产化也是现阶段需要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高可靠性功率放大器，实现了产品的国产化，同时解决了现有功率放大器存在的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种高可靠性功率放大器，它包括功率分配器、功率合成器、输入匹配电路、输出匹配电路、补偿线、功放管以及π型衰减器；所述功率分配器的输入端连接信号的输入，输出的一端与所述输入匹配电路连接，输出的另一端通过所述补偿线和π型衰减器与所述输入匹配电路连接；所述输入匹配电路的输出端与所述功放管的输入端连接，所述功放管的输出端与所述输出匹配电路连接，所述输出匹配电路的输出端与功率合成器连接，功率合成器输出信号。

所述功率分配器包括两个并联的电阻，两个并联电阻的一端接入输入的信号，另一端分为两路信号输出，一路直接连接所述输入匹配电路，另一端连接所述补偿线。

所述π型衰减器包括电阻R5、R6和R8；所述电阻R5和R8一端接地，另一端分别连接在电阻R6的两端；所述补偿线连接在所述电阻R8和电阻R6的连接点上，所述电阻R6和电阻R5的连接点与所述输入匹配电路连接。

所述输入匹配电路包括第一匹配电路和第二匹配电路，两路完全相同的匹配电路，第一匹配电路连接在所述功率分配器的一路信号输出端与所述功放管输入端之间，第二匹配电路连接在所述π型衰减器与所述功放管之间；两路匹配电路包括多个并联的电容，所有电容的一端接地。

在所述π型衰减器与所述第二匹配电路之间连接有一个隔直电容，用于隔离π型衰减器对地阻抗对后续电路的影响。

所述功放管包括主路功放管和峰值功放管；所述峰值功放管的输入端与所述第一匹配电路的输出端连接，所述主路功放管的输入端与所述第二匹配电路的输出端连接；所述主路功放管和峰值功放管的输出端与所述输出匹配电路连接。

本实用新型具有以下优点：一种高可靠性功率放大器，实现了全部元器件国产化，体积小、结构紧凑、可多个功率放大器并联使用，实现大功率合成；进一步提高功率放大器的工作带宽和工作效率，非常适合高峰均比的地面数字电视广播设备信号的放大。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图；

图中：1-功率分配器，2-功率合成器，3-输入匹配电路，4-输出匹配电路，5-补偿线，6- 功放管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种高可靠性功率放大器(即功率放大器)，其特征在于：它包括功率分配器1、功率合成器2、输入匹配电路3、输出匹配电路4、补偿线5、功放管6以及π型衰减器；所述功率分配器1的输入端连接信号的输入，输出的一端与所述输入匹配电路3连接，输出的另一端通过所述补偿线5和π型衰减器与所述输入匹配电路3连接；所述输入匹配电路的输出端与所述功放管6的输入端连接，所述功放管6的输出端与所述输出匹配电路4连接，所述输出匹配电路的输出端与功率合成器2连接，功率合成器2输出信号。

进一步地，功率分配器1包括两个并联的电阻，两个并联电阻的一端接入输入的信号，另一端分为两路信号输出，一路直接连接所述输入匹配电路，另一端连接所述补偿线5。

进一步地，π型衰减器包括电阻R5、R6和R8；所述电阻R5和R8一端接地，另一端分别连接在电阻R6的两端；所述补偿线5连接在所述电阻R8和电阻R6的连接点上，所述电阻R6和电阻R5的连接点与所述输入匹配电路3连接。

进一步地，输入匹配电路3包括第一匹配电路和第二匹配电路，两路完全相同的匹配电路，第一匹配电路连接在所述功率分配器1的一路信号输出端与所述功放管6输入端之间，第二匹配电路连接在所述π型衰减器与所述功放管6之间；两路匹配电路包括多个并联的电容，所有电容的一端接地。

在所述π型衰减器与所述第二匹配电路之间连接有一个隔直电容C7，用于隔离π型衰减器对地阻抗对后续电路的影响。

进一步地，功放管6包括主路功放管和峰值功放管；所述峰值功放管的输入端与所述第一匹配电路的输出端连接，所述主路功放管的输入端与所述第二匹配电路的输出端连接；所述主路功放管和峰值功放管的输出端与所述输出匹配电路4连接。

进一步地，输出匹配电路3包括电容C16，电容C16连接在峰值功放管和主路功放管输出端之间，功率合成器2包括电容C31和C32，电容C31一端与电容C16连接，另一端接地；电容C32的一端与电容C31连接，另一端输出信号。

本实用新型主路输入端的π型衰减器经过隔直电容C7后才与功放管6中的栅极供电电路Vgs1相连，而且增加了π型衰减器的功率容量，即使发生故障，因为隔直电容C7的原因也不会对影响栅极电压，消灭了故障点，提高了功率放大器的可靠性。

本实用新型国产功放管采用GaN管芯，工作频段宽、效率高，再配合宽带Doherty电路技术，进一步提高功率放大器的工作带宽和工作效率，非常适合高峰均比的地面数字电视广播设备信号的放大。

本实用新型的工作过程如下：功率放大器接通电源后，输入功率先经过功率分配器将输入功率分成两路信号，一路送至主路功放，另一路送至峰值功放，主路功放先工作，当输入功率达到设计的峰值点时，峰值功放开始工作，最后通过功率合成器输出总功率，其中补偿线的主要作用是调整相位，让主路功放和峰值功放能够实现功率同相合成；输入匹配电路和输出匹配电路主要作用是调整功放管增益以及让功放管能够输出较好的线性和最佳的效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明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发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高可靠性功率放大器，其特征在于：它包括功率分配器(1)、功率合成器(2)、输入匹配电路(3)、输出匹配电路(4)、补偿线(5)、功放管(6)以及π型衰减器；所述功率分配器(1)的输入端连接信号的输入，输出的一端与所述输入匹配电路(3)连接，输出的另一端通过所述补偿线(5)和π型衰减器与所述输入匹配电路(3)连接；所述输入匹配电路的输出端与所述功放管(6)的输入端连接，所述功放管(6)的输出端与所述输出匹配电路(4)连接，所述输出匹配电路的输出端与功率合成器(2)连接，功率合成器(2)输出信号。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性功率放大器，其特征在于：所述功率分配器(1)包括两个并联的电阻，两个并联电阻的一端接入输入的信号，另一端分为两路信号输出，一路直接连接所述输入匹配电路，另一端连接所述补偿线(5)。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠性功率放大器，其特征在于：所述π型衰减器包括电阻R5、R6和R8；所述电阻R5和R8一端接地，另一端分别连接在电阻R6的两端；所述补偿线(5)连接在所述电阻R8和电阻R6的连接点上，所述电阻R6和电阻R5的连接点与所述输入匹配电路(3)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠性功率放大器，其特征在于：所述输入匹配电路(3)包括第一匹配电路和第二匹配电路，两路完全相同的匹配电路，第一匹配电路连接在所述功率分配器(1)的一路信号输出端与所述功放管(6)输入端之间，第二匹配电路连接在所述π型衰减器与所述功放管(6)之间；两路匹配电路包括多个并联的电容，所有电容的一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠性功率放大器，其特征在于：在所述π型衰减器与所述第二匹配电路之间连接有一个隔直电容，用于隔离π型衰减器对地阻抗对后续电路的影响。

6.根据权利要求4所述的一种高可靠性功率放大器，其特征在于：所述功放管(6)包括主路功放管和峰值功放管；所述峰值功放管的输入端与所述第一匹配电路的输出端连接，所述主路功放管的输入端与所述第二匹配电路的输出端连接；所述主路功放管和峰值功放管的输出端与所述输出匹配电路(4)连接。

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