逆F类功率放大器的双线输出匹配电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，该双线输出匹配电路包括预匹配电路和双线匹配电路。第一微带线与第二微带线串接，第一微带线与第二微带线之间的连接线上连接有作为开路枝节的第三微带线，第一微带线的输入端为双线输出匹配电路的输入端；双线匹配电路包括第四微带线和第五微带线，第四微带线并联在第五微带线上；第一微带线的输入端连接至GaN管的输出端，第二微带线的输入端连接至第一微带线的输出端，第二微带线的输出端连接至第五微带线的输入端，第五微带线的输出端为双线匹配电路的输出端。本实用新型专利技术双线输出匹配电路不仅使逆F类功率放大器具有高次谐波控制和阻抗匹配功能，而且电路结构更紧凑。

Double line output matching circuit for inverse F power amplifier

The utility model discloses a dual line output matching circuit for a reverse F class power amplifier, and the dual line output matching circuit includes a pre matching circuit and a double line matching circuit. The first second microstrip line and microstrip line serially connecting line between the first and second microstrip microstrip line connection as third microstrip stubs, the input end of a first microstrip line for input matching circuit of double output; double matching circuit includes fourth microstrip line and fifth microstrip line, microstrip line fourth parallel in fifth microstrip line; first microstrip line is connected to the input end to the output end of the output end of the GaN tube, second microstrip line input terminal connected to the first input terminal of the microstrip line, the output of the second microstrip line is connected to the fifth output end of the microstrip line, fifth microstrip line to double the output matching circuit. The dual line output matching circuit of the utility model not only makes the inverse F power amplifier have the function of high harmonic and impedance matching, but also the circuit structure is more compact.

【技术实现步骤摘要】
逆F类功率放大器的双线输出匹配电路
本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路。
技术介绍
随着现代无线通信的发展，无线通信系统对高效率微波器件，尤其是功率放大器的要求越来越高。现有的通过传统开路或短路枝节设计的高效率逆F类功率放大器往往只能实现三次谐波的控制，然而，更高次谐波的控制将导致电路尺寸过大而影响逆F类功率放大器的性能，而且传统的谐波网络与阻抗变换网络相独立，不仅增加了逆F类功率放大器的电路设计步骤，而且还增加逆F类功率放大器的电路设计尺寸。
技术实现思路
本技术的主要目的提供一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，旨在解决现有的逆F类功率放大器仅能实现三次谐波控制，而实现更高次谐波的控制会导致电路尺寸过大而影响功率放大器性能的技术问题。为实现上述目的，本技术提供了一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，该双线输出匹配电路连接有GaN管，所述双线输出匹配电路包括预匹配电路以及双线匹配电路，其中：所述预匹配电路包括第一微带线和第二微带线，第一微带线与第二微带线串接，第一微带线与第二微带线之间的连接线上连接有作为开路枝节的第三微带线，第一微带线的输入端为双线输出匹配电路的输入端；所述双线匹配电路包括第四微带线和第五微带线，第四微带线并联在第五微带线上；所述第一微带线的输入端连接至GaN管的输出端，第二微带线的输入端连接至第一微带线的输出端，第二微带线的输出端连接至第五微带线的输入端，第五微带线的输出端为双线匹配电路的输出端。优选的，所述双线输出匹配电路还连接有输出馈电网络，该输出馈电网络由漏极电源VDS提供漏极电压对GaN管进行馈电。优选的，所述输出馈电网络包括电感L和去耦电容C，去耦电容C的一端连接在电感L和漏极电源VDS之间的连接线上，去耦电容C的另一端接地。优选的，所述双线匹配电路的输出端连接有负载，该负载的阻抗ZL＝50Ω。优选的，所述第一微带线的阻抗Z1＝15Ω、电长度θ1＝30°，所述第二微带线的阻抗Z2＝40Ω、电长度θ2＝5°，以及第三微带线的阻抗Z3＝20Ω、电长度θ3＝30°。优选的，所述第四微带线的阻抗Z4＝35Ω、电长度θ4＝72°，以及第五微带线的阻抗Z5＝35Ω、电长度θ5＝108°。相较于现有技术，本技术所述双线输出匹配电路应用于逆F类功率放大器中，使得逆F类功率放大器同时具有谐波控制和阻抗匹配功能，解决了现有的逆F功率放大器的电路体积庞大且仅能实现三次谐波控制的缺陷，不仅使逆F类功率放大器实现了高次谐波的控制，而且节省了放大器电路空间，使逆F类放大器电路结构更紧凑，进一步提高逆F类功率放大器的效率。附图说明图1是应用本技术是双线输出匹配电路的逆F类功率放大器的优选实施例的电路结构方框示意图；图2为本技术逆F类功率放大器的双线输出匹配电路的电路示意图；图3是应用本技术双线输出匹配电路的逆F类功率放大器的性能测试结果示意图；图4是应用本技术双线输出匹配电路的逆F类功率放大器的线性度测试结果示意图。本技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，将在具体实施方式部分一并参照附图做进一步说明。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。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。参照图1所示，图1是应用本技术双线输出匹配电路的逆F类功率放大器优选实施例的电路结构方框示意图。在本实施例中，所述的双线输出匹配电路1应逆F类功率放大器10上，该逆F类功率放大器10包括输入端口P1、稳定电路4、输入匹配电路3、GaN管(GaN高电子迁移率晶体管)2、双线输出匹配电路1以及输出端口P2。所述输入端口P1连接至稳定电路4的输入端，稳定电路4的输出端连接至输入匹配电路3的输入端，输入匹配电路3的输出端连接至GaN管2的输入端，GaN管2的输出端连接至双线输出匹配电路1的输入端，双线输出匹配电路1的输出端连接至输出端口P2。所述输入端口P1用于接收外界元器件输入的信号，所述稳定电路4用于防止信号震荡而产生自激现象；所述输入匹配电路3对GaN管2的输入端进行阻抗匹配。所述稳定电路4和输入匹配电路3均为现有逆F类功率放大器的稳定电路模块和输入匹配电路模块，本技术不作详细赘述。所述GaN管2为一种氮化镓管，本技术采用CREE公司的高电子迁移率晶体管，具体型号为CGH40025F，GaN管2将信号输入至双线输出匹配电路1，可用于实现6次谐波控制的逆F类功率放大器10。在本实施例中，所述双线输出匹配电路1还连接有输出馈电网络5，输出馈电网络5由漏极电源VDS提供漏极电压对GaN管2进行馈电。所述输入匹配电路3还连接有输入馈电网络6，输入馈电网络6由栅极电源VGS提供栅极电压对GaN管2进行馈电。所述输入馈电网络6为现有逆F类功率放大器的输入馈电电路模，本技术不作详细赘述。参考图2所示，图2为本技术逆F类功率放大器的双线输出匹配电路的电路示意图。本技术的主要创新点在于双线输出匹配电路1的电路结构，该双线输出匹配电路1是基于微带线双线结构的双线输出匹配电路，同时具有谐波控制和阻抗匹配功能。在本实施例中，所述双线输出匹配电路1包括预匹配电路11和双线匹配电路12，所述预匹配电路11为第一级匹配电路，其由三根微带线组成。具体地，预匹配电路11包括第一微带线111和第二微带线112，第一微带线111与第二微带线112串接，第一微带线111的输入端为双线输出匹配电路1的输入端连接至GaN管2的输出端。第二微带线112的输入端连接至第一微带线111的输出端，第二微带线112的输出端为预匹配电路11的输出端。第一微带线111与第二微带线112之间的连接线上连接有作为开路枝节的第三微带线113。每一根微带线的宽度由微带线的阻抗，每一根微带线的长度由微带线的电长度决定。在本实施例中，第一微带线111的阻抗Z1＝15Ω，电长度θ1＝30°；第二微带线112的阻抗Z2＝40Ω，电长度θ2＝5°；第三微带线113的阻抗Z3＝20Ω，电长度θ3＝30°。所述双线匹配电路12为第二级匹配电路，包括第四微带线121和第五微带线122。第四微带线121并联在第五微带线122上，第二微带线112的输出端连接至第五微带线122的输入端，第五微带线122的输出端为双线匹配电路12的输出端。在本实施例中，第四微带线121的阻抗Z4＝35Ω，电长度θ4＝72°；第五微带线122的阻抗Z5＝35Ω，电长度θ5＝108°。所述双线匹配电路12的输出端(即第五微带线122的输出端)连接至输出馈电网络5，该输出馈电网络5包括电感L和去耦电容C，该电感的电感值为L＝20nH，去耦电容C的电容值达到μF数量级即可，具体大小不作限定。去耦电容C的一端连接在电感L和漏极电源VDS之间的连接线上，去耦电容C的另一端接地。双线匹配电路12的输出端连接至输出端口P2(如图1所示)，并可直接连接有负载ZL，该负载ZL的阻抗ZL＝50Ω。在本实施例中，所述预匹配电路11为第一级匹配电路，其主要作用是进行预匹配和产生3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，该双线输出匹配电路连接有GaN管，其特征在于，所述双线输出匹配电路包括预匹配电路以及双线匹配电路，其中：所述预匹配电路包括第一微带线和第二微带线，第一微带线与第二微带线串接，第一微带线与第二微带线之间的连接线上连接有作为开路枝节的第三微带线，第一微带线的输入端为双线输出匹配电路的输入端；所述双线匹配电路包括第四微带线和第五微带线，第四微带线并联在第五微带线上；所述第一微带线的输入端连接至GaN管的输出端，第二微带线的输入端连接至第一微带线的输出端，第二微带线的输出端连接至第五微带线的输入端，第五微带线的输出端为双线匹配电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，该双线输出匹配电路连接有GaN管，其特征在于，所述双线输出匹配电路包括预匹配电路以及双线匹配电路，其中：所述预匹配电路包括第一微带线和第二微带线，第一微带线与第二微带线串接，第一微带线与第二微带线之间的连接线上连接有作为开路枝节的第三微带线，第一微带线的输入端为双线输出匹配电路的输入端；所述双线匹配电路包括第四微带线和第五微带线，第四微带线并联在第五微带线上；所述第一微带线的输入端连接至GaN管的输出端，第二微带线的输入端连接至第一微带线的输出端，第二微带线的输出端连接至第五微带线的输入端，第五微带线的输出端为双线匹配电路的输出端。2.如权利要求1所述的逆F类功率放大器的双线输出匹配电路，其特征在于，所述双线输出匹配电路还连接有输出馈电网络，该输出馈电网络由漏极电源VDS提供漏极电压对GaN管进...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄航，邓力，李书芳，张贯京，葛新科，张红治，
申请(专利权)人：深圳市景程信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44