The invention discloses a continuous inverse class F stacked power amplifier based on waveform control technology, which includes input fundamental wave matching stable network, gate source compensation type two stacked self-bias power amplifier network, continuous inverse class F output matching network, grid power supply bias network and drain power supply bias network. The invention adopts a gate-source compensated two-stack self-bias transistor structure and combines a continuous inverse class F output matching network, so that the circuit has high efficiency, high gain and high power output capability of ultra-wideband.
【技术实现步骤摘要】
一种基于波形控制技术的连续逆F类堆叠功率放大器
本专利技术属于场效应晶体管射频功率放大器和集成电路
,具体涉及一种基于波形控制技术的连续逆F类堆叠功率放大器的设计。
技术介绍
随着现代军用、民用通信技术的发展,射频前端发射机也向超宽带、高效率、高增益、高功率输出的方向发展。因此市场迫切的需求超宽带、高效率、高增益、高功率的功率放大器。然而,在传统高效率功率放大器的设计中,一直存在一些设计难题,主要体现在超宽带、高效率指标相互制约:为了保证放大器的高效率工作,晶体管要工作在过驱动模式下,类似于开关状态,但是过驱动开关功率放大器的带宽一直是电路实现的技术瓶颈。常见的高效率功率放大器的电路结构有很多,最典型的是传统AB类、C类,开关型D类、E类、F类功率放大器等,但是,这些高效率放大器的宽带特性仍然存在一些不足,主要体现在:传统AB类放大器理论极限效率为78.5%,相对较低,往往需要牺牲输出插损和效率来增加放大器的带宽;C类放大器极限效率为100%,但是功率输出能力较低,宽带输出能力和效率较低;开关型D类、E类、F类功率放大器等需要依赖精确的谐波阻抗控制,或者严格的阻抗匹配条件,这些控制和条件都大大限制了放大器工作带宽。除此之外,现有高效率场效应管功率放大器往往是基于单个共源晶体管实现的,受到单个晶体管的限制,功率输出能力和功率增益能力都相对较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于波形控制技术的连续逆F类堆叠功率放大器,利用栅源补偿型二堆叠自偏置晶体管结构以及连续逆F类匹配技术,实现超宽带下高效率、高增益、高功率输出特性。本专利技术的技术方案为:一 ...
【技术保护点】
1.一种基于波形控制技术的连续逆F类堆叠功率放大器,其特征在于,包括输入基波匹配稳定网络、栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络、连续逆F类输出匹配网络、栅极供电偏置网络和漏极供电偏置网络;所述输入基波匹配稳定网络的输入端为整个所述连续逆F类堆叠功率放大器的输入端,其输出端与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络的输入端连接;所述连续逆F类输出匹配网络的输出端为整个所述连续逆F类堆叠功率放大器的输出端,其输入端与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络的输出端连接;所述栅极供电偏置网络与输入基波匹配稳定网络连接,所述漏极供电偏置网络分别与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络以及连续逆F类输出匹配网络连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于波形控制技术的连续逆F类堆叠功率放大器,其特征在于,包括输入基波匹配稳定网络、栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络、连续逆F类输出匹配网络、栅极供电偏置网络和漏极供电偏置网络;所述输入基波匹配稳定网络的输入端为整个所述连续逆F类堆叠功率放大器的输入端,其输出端与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络的输入端连接;所述连续逆F类输出匹配网络的输出端为整个所述连续逆F类堆叠功率放大器的输出端,其输入端与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络的输出端连接;所述栅极供电偏置网络与输入基波匹配稳定网络连接,所述漏极供电偏置网络分别与栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络以及连续逆F类输出匹配网络连接。2.根据权利要求1所述的连续逆F类堆叠功率放大器,其特征在于,所述输入基波匹配稳定网络包括依次串联的隔直电容C1、微带线TL1、微带线TL4和RC抑制电路;所述隔直电容C1的一端连接微带线TL1,其另一端为输入基波匹配稳定网络的输入端,所述RC抑制电路的一端连接微带线TL4,其另一端为输入基波匹配稳定网络的输出端;所述微带线TL1和微带线TL4的连接节点还分别与开路微带线TL2以及开路微带线TL3连接,所述微带线TL4和RC抑制电路的连接节点还与栅极供电偏置网络连接;所述RC抑制电路包括并联的电阻R2和电容C3。3.根据权利要求2所述的连续逆F类堆叠功率放大器,其特征在于,所述栅极供电偏置网络包括微带线TL5,所述微带线TL5的一端连接于微带线TL4和RC抑制电路的连接节点,其另一端分别与电阻R1的一端以及接地电容C2连接,所述电阻R1的另一端与低压偏置电源VG连接。4.根据权利要求1所述的连续逆F类堆叠功率放大器,其特征在于,所述栅源补偿型二堆叠自偏置功率放大网络包括按照源极-漏极相连堆叠构成的顶层晶体管Md2和底层晶体管Md1;所述底...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡柳林,邬海峰,滑育楠,陈依军,吕继平,童伟,王测天,
申请(专利权)人:成都嘉纳海威科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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