一种L波段微波晶体管功率放大器制造技术

技术编号:14091157 阅读:23 留言:0更新日期:2016-12-02 15:53
本实用新型专利技术公开了一种L波段微波晶体管功率放大器,晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路集成在电路板上,晶体管与偏置电路相连接,偏置电路与稳定电路相连接,稳定电路与匹配电路相连接。该L波段微波晶体管功率放大器的增益大于16dB,驻波比VSWR<2,符合了设计的最终要求,K>1使整个电路无条件稳定。

一种L波段微波晶体管功率放大器

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子
,尤其涉及一种L波段微波晶体管功率放大器
技术介绍
在收发两用机中使用的功率放大器中,存在如果向接收频带漏出的功率(power)增大,则使接收频带噪声恶化的问题。因此,向接收频带漏出的功率量是随标准而确定的。作为使接收频带噪声特性恶化的一个主要原因是差频噪声。差频噪声是发送频率信号与接收频率的差值频率的噪声。由于差频噪声与发送频率信号混频,因此,噪声功率被放大,而使接收频带噪声特性恶化。作为对这种差频噪声的对策,目前,例如,如日本特开2008-28635号公报所公开的那样,已知一种功率放大器,其具有使差频的阻抗降低的功能。对于接收频带、发送频带的频带,存在根据通信标准确定的多个频段,具体地说,为几百MHz~一千几百MHz左右。与此相对,差频是接收频带频率与发送频带频率的差值,其频率大多是几十MHz左右。将用于去除差频噪声的滤波电路与功率放大器组合。在该滤波电路中使用共振电路的情况下,通过电感器和电容器确定的共振频率的值与差频相对应地确定为几十MHz左右。该共振频率与接收频带频率相比,是减小了一个数量级左右的值。为了将共振频率设定为差频附近的值,需要将电容值以及电感值设为一定程度的较大值。这种在一定程度上较大的电容值以及电感值远比能够在半导体基板上通过MIM电容器、螺旋电感实现的值大,现实中必须使用表面安装部件。由于表面安装部件成为必要结构,所以存在使功率放大器大型化的问题,因此,以往一直在谋求功率放大器的小型化。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的现实中必须使用表面安装部件,由于表面安装部件成为必要结构,所以存在使功率放大器大型化的问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的L波段微波晶体管功率放大器。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:该L波段微波晶体管功率放大器包括:晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路;晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路集成在电路板上,晶体管与偏置电路相连接,偏置电路与稳定电路相连接,稳定电路与匹配电路相连接。本技术还采取如下技术措施:所述晶体管采用增强型伪高电子迁移率晶体管。所述电路板采用聚四氟乙烯添加玻璃纤维构成的增强型复合材料板,增强型复合材料板相对介电常数为4.4,厚度为0.8毫米,tanδ=0.02。所述偏置电路采用电阻分压式无源偏置电路,偏置电路包括电阻R3、R4、R5;R3和R4分压,为栅极提供偏压,R5为漏极提供偏压,R3和R4为110Ohm。稳定电路采用在晶体管两个源级各加一个作为负反馈小电感,小电感的微小扰动会引起电路的不稳定,因此选用电感性微带线取代小电感。匹配电路利用负载阻抗牵引和源阻抗牵引法构成阻抗匹配电路。本技术具有的优点和积极效果是:该L波段微波晶体管功率放大器的增益大于16dB,驻波比VSWR<2,符合了设计的最终要求,K>1使整个电路无条件稳定。附图说明图1是本技术实施例提供的L波段微波晶体管功率放大器结构示意图;图中:1、电路板;2、晶体管;3、偏置电路;4、稳定电路;5、匹配电路;图2是本技术实施例提供的偏置电路示意图;图3是本技术实施例提供的稳定电路示意图;图4是本技术实施例提供的匹配电路示意图;图中:a输入阻抗匹配电路;b输出阻抗匹配电路。图5是本技术实施例提供的匹配后功率放大器测试结果示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本技术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仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。下面结合附图1至5及具体实施例对本技术的应用原理作进一步描述。该L波段微波晶体管功率放大器包括:晶体管2、偏置电路3、稳定电路4和匹配电路5;晶体管2、偏置电路3、稳定电路4和匹配电路5集成在电路板1上,晶体管2与偏置电路3相连接,偏置电路3与稳定电路4相连接,稳定电路4与匹配电路5相连接。所述晶体管2采用增强型伪高电子迁移率晶体管。所述电路板1采用聚四氟乙烯添加玻璃纤维构成的增强型复合材料板,增强型复合材料板相对介电常数为4.4,厚度为0.8毫米,tanδ=0.02。所述偏置电路3采用电阻分压式无源偏置电路,偏置电路3包括电阻R3、R4、R5;R3和R4分压,为栅极提供偏压,R5为漏极提供偏压,R3和R4为110Ohm。稳定电路4采用在晶体管2两个源级各加一个作为负反馈小电感,小电感的微小扰动会引起电路的不稳定,因此选用电感性微带线取代小电感。匹配电路5利用负载阻抗牵引和源阻抗牵引法构成阻抗匹配电路。晶体管2的选择采用Avago公司的ATF54143晶体管2,Avago公司的ATF54143是一种增强型伪高电子迁移率晶体管(E-pHEMT),不需要负栅极电压,与耗尽型管相比较,可以简化排版而且减少零件数,该晶体管2低噪声、高增益、高线性度特性,适用于工作频率范围在450MHz-6GHz之间的蜂窝/GPS/WCDMA基站、无线本地环路、固定无线接入和其它高性能应用中的第一阶和第二阶前端低噪声放大器电路中。电路板1的选择聚四氟乙烯(特氟龙)适合用于微波/射频频段。单纯的聚四氟乙烯ε较小,添加其他材料(例如玻璃纤维)构成的增强型复合材料ε可以做的较高,这样可以变小电路的体积。本技术使用国产材料,相对介电常数为4.4,厚度为0.8毫米,tanδ=0.02。偏置电路3的选择ATF54143为增强型p-HEMT,只需单电源供电,通过加入“DC-FET-T”模板,偏置电路选用电阻分压式无源偏置电路,电路中:R3,R4实现分压,为栅极提供合适的偏压,为了使其稳定选择1100hm的大电阻;R5为漏极提供合适的偏压。由于FET栅极电压决定漏极电流,设计步骤为,先调整R3,R4选定合适的VGS,VGS可由R2,R3的比值近似确定。R3和R4越大,R4流过的电流越小。R5=(Vdd-Vds)/ID。根据前面分析及ATF-54143噪声性能曲线和低噪放电流要求,选定的电路工作点为:3V,40mA。稳定电路4的选择低噪放偏置电路选好之后,要进行放大器稳定性的分析,要保证低噪声在全频段内无条件稳定,或至少在工作频段周围很宽的频段内绝对稳定。使电路稳定采用办法是添加负反馈,在晶体管2两个源级各加一个小电感作为负反馈。匹配电路5的选择利用负载阻抗牵引和源阻抗牵引法构成阻抗匹配电路5。匹配后功率放大器测试结果如下,增益大于16dB,驻波比VSWR<2,符合了
设计的最终要求,K>1使整个电路无条件稳定。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网
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一种L波段微波晶体管功率放大器

【技术保护点】
一种L波段微波晶体管功率放大器,其特征在于,该L波段微波晶体管功率放大器包括:晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路;晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路集成在电路板上,晶体管与偏置电路相连接,偏置电路与稳定电路相连接,稳定电路与匹配电路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种L波段微波晶体管功率放大器,其特征在于,该L波段微波晶体管功率放大器包括:晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路;晶体管、偏置电路、稳定电路和匹配电路集成在电路板上,晶体管与偏置电路相连接,偏置电路与稳定电路相连接,稳定电路与匹配电路相连接。2.如权利要求1所述的L波段微波晶体管功率放大器,其特征在于,所述的晶体管采用增强型伪高电子迁移率晶体管。3.如权利要求1所述的L波段微波晶体管功率放大器,其特征在于,所述的电路板采用聚四氟乙烯添加玻璃纤维构成的增强型复合材料板,增强型复合材料板相对介电常数...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾建科
申请(专利权)人:陕西理工学院
类型:新型
国别省市:陕西;61

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