一种射频功率放大器制造技术

本发明专利技术了一种射频功率放大器，该射频功率放大器包括：依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络，还包括可调谐驱动模块；输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集；输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器。本申请实施例公开的射频功率放大器中，可以根据不同的频点，通过可调谐驱动模块向可调谐匹配网络提供不同的驱动电平，便可以得到相应的匹配输出功率，这是一种灵活的功率匹配方式，实现了扩大射频功率放大器的可用频段范围的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种射频功率放大器
本专利技术涉及无线电通信
，特别涉及一种射频功率放大器。
技术介绍
目前，雷达系统、导航系统、军用电台和通信基站等系统均通过应用射频功率放大器，实现对较小功率的射频信号的放大。然而，现在通常采用固定匹配方式对射频功率放大器的进行功率匹配，这种固定匹配方式导致了射频功率放大器的可用频段有限。综上所述可以看出，如何扩大射频功率放大器的可用频段范围是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种射频功率放大器，扩大了射频功率放大器的可用频段范围。其具体方案如下：一种射频功率放大器，包括依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络，还包括可调谐驱动模块；所述输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集；所述输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器；其中，每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络，每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支，所述N为正整数，每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器，所述调谐电容器的一端与所述二极管的负极相连另一端作为调谐输出端，所述二极管的正极接地，所述电感器的一端与所述二极管的负极相连另一端与所述可调谐驱动模块相连；其中，每一个可调谐匹配网络中的所有调谐输出端共同构成该可调谐匹配网络的输出端；所述可调谐驱动模块，用于根据预设参数对应关系，结合目标频点，向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平，所述预设参数对应关系为，预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系；所述输入可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对输入功率进行相应的增益匹配；所述功率放大模块，用于对经过所述增益匹配的所述输入功率进行功率放大，得到放大功率；所述输出可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对所述放大功率进行相应的功率与效率匹配，得到输出功率。优选的，所述功率放大模块包括第一功放管，所述第一可调谐匹配网络集包括第一可调谐匹配网络，所述第二可调谐匹配网络集包括第二可调谐匹配网络，所述第三可调谐匹配网络集包括第三可调谐匹配网络，所述第四可调谐匹配网络集包括第四可调谐匹配网络。优选的，所述射频功率放大器中包括第一可调谐放大支路，所述第一可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第一耦合电容器、所述第一可调谐匹配网络的输出端、第一匹配电感器、第二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二可调谐匹配网络的输出端、第三耦合电容器、所述第一功放管、第四耦合电容器、所述第三可调谐匹配网络的输出端、所述第三传输线变压器、第五耦合电容器、第二匹配电感器、所述第四可调谐匹配网络的输出端、第六耦合电容器和所述第四传输线变压器。优选的，所述功率放大模块包括第二功放管和第三功放管，所述第一可调谐匹配网络集包括第五可调谐匹配网络和第六可调谐匹配网络，所述第二可调谐匹配网络集包括第七可调谐匹配网络，所述第三可调谐匹配网络集包括第八可调谐匹配网络，所述第四可调谐匹配网络集包括第九可调谐匹配网络和第十可调谐匹配网络。优选的，所述射频功率放大器中包括第二可调谐放大支路和第三可调谐放大支路；所述第二可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第七耦合电容器、所述第五可调谐匹配网络的输出端、第三匹配电感器、第八耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二功放管、所述第三传输线变压器、第九耦合电容器、第四匹配电感器、所述第九可调谐匹配网络的输出端、第十耦合电容器和所述第四传输线变压器；所述第三可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第十一耦合电容器、所述第六可调谐匹配网络的输出端、第五匹配电感器、第十二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第三功放管、所述第三传输线变压器、第十三耦合电容器、第六匹配电感器、所述第十可调谐匹配网络的输出端、第十四耦合电容器和所述第四传输线变压器；并且，所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十五耦合电容器连接后，接入所述第二可调谐放大支路；所述第七可调谐匹配网络的输出端通过与第十六耦合电容器连接后，接入所述第三可调谐放大支路；所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十七耦合电容器连接后，接入所述第二可调谐放大支路；所述第八可调谐匹配网络的输出端通过与第十八耦合电容器连接后，接入所述第三可调谐放大支路。优选的，所述可调谐驱动模块包括第一电平输入端、第二电平输入端、电平输出端、第一电压输入端、第二电压输入端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、稳压二极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻和第五限流电阻；所述第二场效应管的源极接地，所述第二场效应管的栅极通过所述第四限流电阻与所述第一电平输入端连接，所述第二场效应管的漏极通过所述第三限流电阻分别与所述第二电平输入端和所述第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极分别与所述第一场效应管的栅极和所述第三场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的漏极与所述稳压二极管的正极连接，所述第一场效应管的源极分别与所述第一电压输入端和所述第一限流电阻的一端连接，所述第一限流电阻的另一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第三场效应管的源极与所述第二电压输入端连接，所述第三场效应管的栅极通过所述第五限流电阻与所述电平输出端连接。优选的，所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为P沟道场效应管。优选的，所述第一传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4，所述第二传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2，所述第三传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:4，所述第四传输线变压器的原边阻抗和副边阻抗的比值为1:2；所述第一传输线变压器和所述第四传输线变压器的特性阻抗为50欧姆，所述第二传输线变压器和所述第三传输线变压器的特性阻抗为大于10欧姆小于30欧姆。优选的，所述射频功率放大器还包括可调谐宽带耦合器，所述可调谐宽带耦合器包括耦合主线支路、第一耦合副线支路和第二耦合副线支路；所述耦合主线支路上包括射频信号输入端和射频信号输出端；所述第一耦合副线支路上依次连接有第一副线耦合端、第十一可调谐匹配网络的输出端和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地；所述第二耦合副线支路上依次连接有第二副线耦合端、第十二可调谐匹配网络的输出端和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；所述耦合主线支路、所述第一副线耦合端和所述第二副线耦合端均安置在印刷电路板的中间层，所述第十一可调谐匹配网络和所述第十二可调谐匹配网络均安置在所述印刷电路板的顶层。优选的，所述射频功率放大器还包括参数存储模块，所述参数存储模块用于记录所述参数对应关系。本专利技术中，可调谐驱动模块可以根据预设参数对应关系，结合目标频点，向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平，由于每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支，而每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器，这样，不同的可调谐匹配网络分支中的二极管会根据可调谐驱动模块提供的驱动电平，做出相应的导通或断开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频功率放大器，其特征在于，包括依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络，还包括可调谐驱动模块；所述输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集；所述输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器；其中，每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络，每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支，所述N为正整数，每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器，所述调谐电容器的一端与所述二极管的负极相连另一端作为调谐输出端，所述二极管的正极接地，所述电感器的一端与所述二极管的负极相连另一端与所述可调谐驱动模块相连；所述可调谐驱动模块，用于根据预设参数对应关系，结合目标频点，向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平，所述预设参数对应关系为，预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系；所述输入可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对输入功率进行相应的增益匹配；所述功率放大模块，用于对经过所述增益匹配的所述输入功率进行功率放大，得到放大功率；所述输出可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对所述放大功率进行相应的功率与效率匹配，得到输出功率。...

【技术特征摘要】
1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括依次连接的输入可调谐匹配网络、功率放大模块和输出可调谐匹配网络，还包括可调谐驱动模块；所述输入可调谐匹配网络包括依次连接的第一传输线变压器、第一可调谐匹配网络集、第二传输线变压器和第二可调谐匹配网络集；所述输出可调谐匹配网络包括依次连接的第三可调谐匹配网络集、第三传输线变压器、第四可调谐匹配网络集和第四传输线变压器；其中，每一个可调谐匹配网络集中包括至少一个可调谐匹配网络，每一个可调谐匹配网络中均包括N个可调谐匹配网络分支，所述N为正整数，每一个可调谐匹配网络分支均包括调谐电容器、二极管和电感器，所述调谐电容器的一端与所述二极管的负极相连另一端作为调谐输出端，所述二极管的正极接地，所述电感器的一端与所述二极管的负极相连另一端与所述可调谐驱动模块相连；其中，每一个可调谐匹配网络中的所有调谐输出端共同构成该可调谐匹配网络的输出端；所述可调谐驱动模块，用于根据预设参数对应关系，结合目标频点，向所述每一个可调谐匹配网络提供相应的驱动电平，所述预设参数对应关系为，预先设定的频点、输出功率和驱动电平三者之间的对应关系；所述输入可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对输入功率进行相应的增益匹配；所述功率放大模块，用于对经过所述增益匹配的所述输入功率进行功率放大，得到放大功率；所述输出可调谐匹配网络，用于根据所述相应的驱动电平，对所述放大功率进行相应的功率与效率匹配，得到输出功率。2.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述功率放大模块包括第一功放管，所述第一可调谐匹配网络集包括第一可调谐匹配网络，所述第二可调谐匹配网络集包括第二可调谐匹配网络，所述第三可调谐匹配网络集包括第三可调谐匹配网络，所述第四可调谐匹配网络集包括第四可调谐匹配网络。3.根据权利要求2所述的射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器中包括第一可调谐放大支路，所述第一可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第一耦合电容器、所述第一可调谐匹配网络的输出端、第一匹配电感器、第二耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二可调谐匹配网络的输出端、第三耦合电容器、所述第一功放管、第四耦合电容器、所述第三可调谐匹配网络的输出端、所述第三传输线变压器、第五耦合电容器、第二匹配电感器、所述第四可调谐匹配网络的输出端、第六耦合电容器和所述第四传输线变压器。4.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述功率放大模块包括第二功放管和第三功放管，所述第一可调谐匹配网络集包括第五可调谐匹配网络和第六可调谐匹配网络，所述第二可调谐匹配网络集包括第七可调谐匹配网络，所述第三可调谐匹配网络集包括第八可调谐匹配网络，所述第四可调谐匹配网络集包括第九可调谐匹配网络和第十可调谐匹配网络。5.根据权利要求4所述的射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器中包括第二可调谐放大支路和第三可调谐放大支路；所述第二可调谐放大支路上依次连接有所述第一传输线变压器、第七耦合电容器、所述第五可调谐匹配网络的输出端、第三匹配电感器、第八耦合电容器、所述第二传输线变压器、所述第二功放管、所述第三传输线变压器、第九耦合电容器、第四匹配电感器、所述第九可调谐匹配网络的输出端、第十耦合电容器和所述第四传输线变压器；所述第三可调谐放大支路上依次连接有所述第一传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪，王德刚，
申请(专利权)人：湖南基石通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43