The utility model discloses an efficient dual-frequency F-class stacked power amplifier based on accurate harmonic control, which comprises a dual-frequency input fundamental wave matching network, a two-stacked self-bias power amplifying network, a dual-frequency F-class output matching network, a grid power supply bias network and a drain power supply bias network. The utility model adopts a two-stack transistor structure based on self-bias structure and combines a dual-frequency F-type output matching network, so that the circuit has high efficiency, high gain and high power output capability under the dual-band mode.
【技术实现步骤摘要】
一种基于精确谐波控制的高效率双频F类堆叠功率放大器
本技术属于场效应晶体管射频功率放大器和集成电路
,具体涉及一种基于精确谐波控制的高效率双频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双频带甚至多频模式、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双频带工作模式下、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,主要体现在双频带工作模式、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,但是双频过驱动开关功率放大器的实现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;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方式,尤其限制了双频带的设计应用。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
本技术的目的是为了提出一种基于精确谐波控制的高效率双频F类堆叠功率放大器,利用自偏置晶体管堆叠技术以及双频F类匹配技术,实现双频带工作模式下高效率、高增益、高功率输出特性。 ...
【技术保护点】
1.一种基于精确谐波控制的高效率双频F类堆叠功率放大器,其特征在于,包括双频输入基波匹配网络、二堆叠自偏置功率放大网络、双频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;所述双频输入基波匹配网络的输入端为整个所述高效率双频F类堆叠功率放大器的输入端,其输出端与二堆叠自偏置功率放大网络的输入端连接;所述双频F类输出匹配网络的输出端为整个所述高效率双频F类堆叠功率放大器的输出端,其输入端与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双频输入基波匹配网络连接,所述漏极供电偏置网络分别与二堆叠自偏置功率放大网络以及双频F类输出匹配网络连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于精确谐波控制的高效率双频F类堆叠功率放大器,其特征在于,包括双频输入基波匹配网络、二堆叠自偏置功率放大网络、双频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;所述双频输入基波匹配网络的输入端为整个所述高效率双频F类堆叠功率放大器的输入端,其输出端与二堆叠自偏置功率放大网络的输入端连接;所述双频F类输出匹配网络的输出端为整个所述高效率双频F类堆叠功率放大器的输出端,其输入端与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双频输入基波匹配网络连接,所述漏极供电偏置网络分别与二堆叠自偏置功率放大网络以及双频F类输出匹配网络连接。2.根据权利要求1所述的高效率双频F类堆叠功率放大器,其特征在于,所述双频输入基波匹配网络包括微带线TL1,所述微带线TL1的一端为双频输入基波匹配网络的输入端,其另一端分别与微带线TL2的一端以及微带线TL4的一端连接,所述微带线TL2的另一端与开路微带线TL3连接,所述微带线TL4的另一端与电容C1的一端连接,所述电容C1的另一端分别与微带线TL7的一端以及开路微带线TL5连接,并作为双频输入基波匹配网络的输出端,所述微带线TL7的另一端分别与开路微带线TL6以及栅极供电偏置网络连接。3.根据权利要求1所述的高效率双频F类堆叠功率放大器,其特征在于,所述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;所述底层晶体管Md1的源极接地,其栅极与微带线TL9的一端连接,所述微带线TL9的另一端为二堆叠自偏置功率放大网络的输入端;所述顶层晶体管Md2的漏极为二堆叠自偏置功率放大网络的输出端,其栅极与电阻R2的一端连接,所述电阻R2的另一端分别与电阻R3的一端以及接地电容C4连接,所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及接地电阻R5连接,所述电阻R4的另一端与漏极供电偏置网络连接;所述底层晶体管Md1的漏极和顶层晶体管Md2的源极之间通过微带线TL10连接,所述顶层晶体管Md2的源极与微带线TL10的连接节点还与微带线TL11的一端连接,所述微带线TL11的另一端与接地电容C3连接。4.根据权利要求2所述的高效率双频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TL8,所述微带线T...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕继平,邬海峰,滑育楠,陈依军,胡柳林,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:新型
国别省市:四川,51
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