用于微波消融的双频带功率放大器电路制造技术

一种双频带功率放大器包括功率放大器(420)、第一匹配电路(450)、第一辅助电路(470)、第二匹配电路(440)和第二辅助电路(460)。功率放大器(420)具有输入部和输出部并且构造成在第一频率和第二频率下放大输入信号。第一匹配电路(450)电连接到功率放大器(420)的输出部并且构造成在第一频率下使负载阻抗匹配输出阻抗。第一匹配电路(450)和第一辅助电路(470)构造成在第二频率下使负载阻抗匹配输出阻抗。第二匹配电路(440)电连接到功率放大器(420)的输入部并且构造成在第一频率下使源阻抗匹配输入阻抗。第二匹配电路(440)和第二辅助电路(460)构造成在第二频率下使源阻抗匹配输入阻抗。

Dual band power amplifier circuit for microwave ablation

The utility model relates to a dual band power amplifier which comprises a power amplifier (420), a first matching circuit (450), a first auxiliary circuit (470), a pair of matching circuit (440) and a secondary auxiliary circuit (460). A power amplifier (420) has an input section and an output section and is configured to amplify an input signal at a first frequency and a second frequency. The first matching circuit (450) is electrically connected to the output of the power amplifier (420) and configured to match the load impedance to the output impedance at the first frequency. The first matching circuit (450) and the first auxiliary circuit (470) are configured to match the load impedance to the output impedance at a second frequency. The second matching circuit (440) is electrically connected to the input part of the power amplifier (420) and configured to match the source impedance to the input impedance at the first frequency. A second matching circuit (440) and a secondary auxiliary circuit (460) are configured to match the source impedance to the input impedance at a second frequency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于微波发生器的双频带功率放大器电路。更具体地，本公开涉及一种微波消融发生器，所述微波消融发生器包括一个双频带功率放大器电路，所述双频带功率放大器电路同时放大具有一种频率的信号和具有另一种频率的信号。
技术介绍
通常，微波发生器的微波源生成具有单一频率的信号，由功率放大器将所述信号的功率放大至特定幅值。生成的信号通过传输线从微波源行进至功率放大器。传输线的每个端部均为关键边界点，在所述关键边界点处，当关键边界点周围的阻抗不匹配时可能会反射生成的信号。行进信号和反射信号可能会相互重叠或者叠加，这就意味着这些信号在某些地点增强并且在另一些地点衰减。行进信号和反射信号可以变为驻波，所述驻波造成微波发生器中的功率损失，从而导致低效并且导致性能不能满足需要。而且，当行进信号和反射信号在沿着传输线的一个部位处或者在一个电气部件处的功率累加或相加时，累加的功率可能会超过微波发生器中的电路容量并且造成电路损坏。为此，在微波源和传输线之间或者在传输线和功率放大器之间安置阻抗匹配电路。或者，通常，一个阻抗匹配电路安置在微波源和功率放大器的输入部之间且另一个阻抗匹配电路安置在放大器的输出部和微波发生器的负载(例如，能量输送装置)之间。在消融手术中，可能会需要将不同频率的信号用以处理不同类型的组织。因此，微波发生器需要生成不同频率的信号以满足消融不同类型组织的需要。用于一种频率的阻抗匹配电路可能无法匹配用于另一种频率的阻抗。换言之，当微波源切换为生成不同频率的信号时，已经匹配先前频率下的阻抗的阻抗匹配电路不能匹配当前频率下的阻抗。因此，微波发生器必须具备多个阻抗匹配电路，所述多个阻抗匹配电路的数量与微波发生器能够生成的频率的数量相等。这就增加了微波发生器的尺寸以及微波发生器的制造成本。
技术实现思路
本公开限定了一种用于微波发生器的双频带放大器电路，所述双频带放大器电路包括阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路同时匹配用于两种不同且独立的频率的阻抗。在一个实施例中，双频带功率放大器包括功率放大器、第一匹配电路、第一辅助电路、第二匹配电路和第二辅助电路。功率放大器具有输入部和输出部并且构造成在第一频率和第二频率下放大输入信号。第一匹配电路电连接到功率放大器的输出部并且构造成在第一频率下使负载阻抗匹配功率放大器的输出阻抗。第一辅助电路电连接到功率放大器的输出部并且具有至少两个并联枝节。第一匹配电路和第一辅助电路构造成在第二频率下使负载阻抗匹配功率放大器的输出阻抗。第二匹配电路电连接到功率放大器的输入部并且构造成在第一频率下使源阻抗匹配功率放大器的输入阻抗。第二辅助电路电连接到功率放大器的输入部并且具有至少两个并联枝节。第二匹配电路和第二辅助电路构造成在第二频率下使源阻抗匹配功率放大器的输入阻抗。第一辅助电路的至少两个并联枝节和第二辅助电路的至少两个并联枝节的长度基本等于第一频率的四分之一波长。在另一个实施例中，所述第一频率远大于第二频率。第一频率可以为2450赫兹(MHz)，第二频率可以为915MHz。在另一个实施例中，第一匹配电路、第二匹配电路、第一辅助电路、第二辅助电路和功率放大器由传输线电连接。传输线的输入部分的特征阻抗等于源阻抗。传输线的输出部分的特征阻抗等于负载阻抗。在另一个实施例中，在第一频率下，源阻抗的虚部和功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在第一频率下，负载阻抗的虚部和功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。在另一个实施例中，在第二频率下，源阻抗的虚部和功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在第二频率下，负载阻抗的虚部和功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。在另一个实施例中，第一辅助电路的至少两个并联枝节并联地电连接到功率放大器的输出部。在另一个实施例中，第二辅助电路的至少两个并联枝节并联地电连接到功率放大器的输入部。在又一个实施例中，一种微波发生器包括微波能量源、功率放大器、第一匹配电路、第一辅助电路、第二匹配电路和第二辅助电路。微波能量源在第一频率和第二频率下生成输入信号并且具有源阻抗。功率放大器具有输入部和输出部并且构造成在第一频率下和第二频率下放大输入信号。第一匹配电路电连接到功率放大器的输出部并且构造成在第一频率下使负载阻抗匹配功率放大器的输出阻抗。第一辅助电路电连接到功率放大器的输出部并且具有至少两个并联枝节。第一匹配电路和第一辅助电路构造成在第二频率下使负载阻抗匹配功率放大器的输出阻抗。第二匹配电路电连接到功率放大器的输入部并且构造成在第一频率下使源阻抗匹配功率放大器的输入阻抗。第二辅助电路电连接到功率放大器的输入部并且具有至少两个并联枝节。第二匹配电路和第二辅助电路构造成在第二频率下使源阻抗匹配功率放大器的输入阻抗。第一辅助电路的至少两个并联枝节和第二辅助电路的至少两个并联枝节的长度基本等于第一频率的四分之一波长。在另一个实施例中，所述第一频率远大于第二频率。第一频率可以为2450赫兹(MHz)，第二频率可以为915MHz。在另一个实施例中，第一匹配电路、第二匹配电路、第一辅助电路、第二辅助电路和功率放大器由传输线电连接。传输线的输入部分的特征阻抗等于源阻抗。传输线的输出部分的特征阻抗等于负载阻抗。在另一个实施例中，在第一频率下，源阻抗的虚部和功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在第一频率下，负载阻抗的虚部和功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。在另一个实施例中，在第二频率下，源阻抗的虚部和功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在第二频率下，负载阻抗的虚部和功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。在另一个实施例中，第一辅助电路的至少两个并联枝节并联地电连接到功率放大器的输出部。在又一个实施例中，第二辅助电路的至少两个并联枝节并联地电连接到功率放大器的输入部。附图说明参照附图，再结合下面的具体实施方式进行思考，即可理解本公开，在附图中：图1是根据本公开的实施例的微波消融系统的示意图；图2是根据本公开的实施例的图1的微波消融系统中的微波发生器的功能性框图；图3是普通微波发生器的功能性电路图；图4是根据本公开的实施例的双频带功率放大器电路的电路图；以及图5是示出了根据本公开的实施例的用于设计双频带功率放大器电路的方法的流程图。具体实施方式根据本公开的双频带功率放大器电路使双频带微波发生器能够同时在两种不同且独立的频率下实现良好性能。换言之，双频带功率放大器电路同时匹配两种不同且独立的频率下的阻抗。双频带微波发生器包括微波源，所述微波源生成具有微波范围频率的信号。微波源固有地具有阻抗值即源阻抗。能量输送装置连接到微波发生器的输出端口，从而将生成的信号传输到能量输送装置。该能量输送装置固有地也具有阻抗值即负载阻抗。在微波源和能量输送装置之间或者在源阻抗和负载阻抗之间，安置有双频带功率放大器电路并且将生成的信号放大到在两种独立且不同的微波频率下足以用于预期性能的幅值。由于源阻抗和功率放大器的输入阻抗之间的失配以及功率放大器的输出阻抗和负载阻抗之间的失配，双频带功率放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频带功率放大器，包括：功率放大器，所述功率放大器具有输入部和输出部并且构造成在第一频率和第二频率下放大输入信号；第一匹配电路，所述第一匹配电路电连接到所述功率放大器的输出部并且构造成在所述第一频率下使负载阻抗匹配所述功率放大器的输出阻抗；第一辅助电路，所述第一辅助电路电连接到所述功率放大器的输出部，所述第一辅助电路具有至少两个并联枝节，其中，所述第一匹配电路和所述第一辅助电路构造成在所述第二频率下使所述负载阻抗匹配所述功率放大器的输出阻抗；第二匹配电路，所述第二匹配电路电连接到所述功率放大器的输入部并且构造成在所述第一频率下使源阻抗匹配所述功率放大器的输入阻抗；以及第二辅助电路，所述第二辅助电路电连接到所述功率放大器的输入部，所述第二辅助电路具有至少两个并联枝节，其中，所述第二匹配电路和所述第二辅助电路构造成在所述第二频率下使所述源阻抗匹配所述功率放大器的输入阻抗，其中，所述第一辅助电路的所述至少两个并联枝节和所述第二辅助电路的所述至少两个并联枝节的长度基本等于所述第一频率的四分之一波长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双频带功率放大器，包括：功率放大器，所述功率放大器具有输入部和输出部并且构造成在第一频率和第二频率下放大输入信号；第一匹配电路，所述第一匹配电路电连接到所述功率放大器的输出部并且构造成在所述第一频率下使负载阻抗匹配所述功率放大器的输出阻抗；第一辅助电路，所述第一辅助电路电连接到所述功率放大器的输出部，所述第一辅助电路具有至少两个并联枝节，其中，所述第一匹配电路和所述第一辅助电路构造成在所述第二频率下使所述负载阻抗匹配所述功率放大器的输出阻抗；第二匹配电路，所述第二匹配电路电连接到所述功率放大器的输入部并且构造成在所述第一频率下使源阻抗匹配所述功率放大器的输入阻抗；以及第二辅助电路，所述第二辅助电路电连接到所述功率放大器的输入部，所述第二辅助电路具有至少两个并联枝节，其中，所述第二匹配电路和所述第二辅助电路构造成在所述第二频率下使所述源阻抗匹配所述功率放大器的输入阻抗，其中，所述第一辅助电路的所述至少两个并联枝节和所述第二辅助电路的所述至少两个并联枝节的长度基本等于所述第一频率的四分之一波长。2.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，所述第一频率远大于所述第二频率。3.根据权利要求2所述的双频带功率放大器，其中，所述第一频率是2450兆赫(MHz)，所述第二频率是915MHz。4.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，所述第一匹配电路、第二匹配电路、第一辅助电路、第二辅助电路和所述功率放大器由传输线电连接。5.根据权利要求4所述的双频带功率放大器，其中，所述传输线的输入部分的特征阻抗等于所述源阻抗。6.根据权利要求4所述的双频带功率放大器，其中，所述传输线的输出部分的特征阻抗等于所述负载阻抗。7.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，在所述第一频率下，所述源阻抗的虚部和所述功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在所述第一频率下，所述负载阻抗的虚部和所述功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。8.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，在所述第二频率下，所述源阻抗的虚部和所述功率放大器的输入阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°，并且在所述第二频率下，所述负载阻抗的虚部和所述功率放大器的输出阻抗的虚部具有基本相等的幅值且相位差为180°。9.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，所述第一辅助电路的所述至少两个并联枝节并联地电连接到所述功率放大器的输出部。10.根据权利要求1所述的双频带功率放大器，其中，所述第二辅助电路的所述至少两个并联枝节并联地电连接到所述功率放大器的输入部。11.一种微波发生器，包括：微波能量源，所述微波能量源在第一频率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖仲禹，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US