射频功率放大器制造技术

本发明专利技术提供一种射频功率放大器，包括：第一放大电路模块和第二放大电路模块，第一放大电路模块包括谐振网络单元和第一晶体管，第二放大电路模块包括至少一个晶体管放大电路子模块；谐振网络单元的第一端与第一晶体管的输入端电连接，谐振网络单元的第二端接地，谐振网络单元用于在接收频段产生谐振抑制零点；至少一个晶体管放大电路子模块按序级联，至少一个晶体管放大电路子模块中的首级子模块的输入端与第一晶体管的输出端电连接。通过在接收频段产生谐振抑制零点，接收频段的射频信号不会通过晶体管放大，可改变晶体管对外呈现的本征特性，在接收频段产生抑制作用，在工作频段最大可获得增益呈现正斜率特性，能改善收发系统的增益平坦度。统的增益平坦度。统的增益平坦度。

【技术实现步骤摘要】
射频功率放大器


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种射频功率放大器。

技术介绍

[0002]单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC)技术在毫米波电路设计中发挥着重要的作用。功率放大器作为无线通信系统中的射频前端模块，对整个通信系统的通信性能起着决定性的作用。随着毫米波在5G通信和卫星通信等通信领域中的需求的不断增加，促使无线通信系统的工作频率逐步向Ku频段和Ka频段拓展，这便对功率放大器的性能提出了更高的要求。
[0003]对于工作在Ka频段的收发系统，系统中集成的开关、移相器和衰减器等无源元件的插入损耗随着工作频率增加而增大，处于功率放大器之前的无源器件已产生负斜率频率响应，增益响应随频率滚降(也即增益滚降)。
[0004]而相关技术中对功率放大器的研究主要集中在高效率、高功率和大带宽等方面，受晶体管自身固有特性的影响，功率放大器的最大可获得增益随着频率的升高而呈现快速下降趋势，在相对较宽的工作频带内依然具有负斜率增益，导致整个收发系统增益响应随频率滚降，在较宽的工作频段内增益平坦度较差，在宽频带范围内放大器件的功率和效率波动随之变大。功率放大器作为无线通信中的射频前端模块，对整个收发系统的无线通信性能具有决定性作用，如何设计功率放大器以改善收发系统在工作频段内增益平坦度是目前业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种射频功率放大器。
[0006]本专利技术提供一种射频功率放大器，包括：第一放大电路模块和第二放大电路模块，所述第一放大电路模块包括谐振网络单元和第一晶体管，所述第二放大电路模块包括至少一个晶体管放大电路子模块；
[0007]所述谐振网络单元的第一端与所述第一晶体管的输入端电连接，所述谐振网络单元的第二端接地，所述谐振网络单元用于在接收频段产生谐振抑制零点；
[0008]所述至少一个晶体管放大电路子模块按序级联，首级子模块的输入端与所述第一晶体管的输出端电连接，末级子模块的输出端输出功率放大后的目标射频信号，所述首级子模块为所述至少一个晶体管放大电路子模块中处于首级位置的晶体管放大电路子模块，所述末级子模块为所述至少一个晶体管放大电路子模块中处于末级位置的晶体管放大电路子模块。
[0009]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述谐振网络单元，包括：串联谐振电路，所述串联谐振电路的谐振点设置在所述接收频段。
[0010]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述串联谐振电路具体包括：微带线电感和第一电容；
[0011]所述微带线电感的第一端为所述谐振网络单元的第一端，所述微带线电感的第二端与所述第一电容的第一端电连接；
[0012]所述第一电容的第二端接地。
[0013]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述谐振网络单元还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述微带线电感的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述微带线电感的第二端电连接。
[0014]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述第一放大电路模块还包括：第一匹配网络单元，所述第一匹配网络单元包括：第二电容、第一电感、第二电感和第一去耦元件；
[0015]所述第一匹配网络单元的输入端用于接收待放大的射频信号，所述第一匹配网络单元的输出端与所述谐振网络单元的第一端电连接；
[0016]所述第二电容的第一端为所述第一匹配网络单元的输入端，所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述第二电感的第一端电连接；
[0017]所述第一电感的第二端为所述第一匹配网络单元的输出端；
[0018]所述第二电感的第二端与所述第一去耦元件的第一端电连接，所述第二电感的第二端用于接收第一栅极电压；
[0019]所述第一去耦元件的第二端接地，所述第一去耦元件用于对射频信号接地。
[0020]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述第二放大电路模块包括一个晶体管放大电路子模块，所述晶体管放大电路子模块包括：第二匹配网络单元、第二晶体管和第三匹配网络单元；
[0021]所述第二匹配网络单元的输入端为所述晶体管放大电路子模块的输入端，所述第二匹配网络单元的输出端与所述第二晶体管的输入端电连接，所述第二匹配网络单元用于匹配所述第一晶体管的输出阻抗和所述第二晶体管的输入阻抗；
[0022]所述第二晶体管的输出端与所述第三匹配网络单元的输入端电连接，所述第三匹配网络单元的输出端输出所述目标射频信号，所述第三匹配网络单元用于转换所述第二晶体管的输出阻抗至目标阻抗值。
[0023]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述第二匹配网络单元包括：第一匹配微带线、第三电感、第三电容、第二匹配微带线、第四电感、第五电感、RC网络、第二去耦元件、第三去耦元件和第四去耦元件；
[0024]所述第一匹配微带线的第一端为所述第二匹配网络单元的输入端，所述第一匹配微带线的第二端与所述第三电感的第一端电连接，所述第一匹配微带线的第二端与所述第三电容的第一端电连接；
[0025]所述第三电感的第二端与所述第二去耦元件的第一端电连接，所述第三电感的第二端用于接收第一漏极电压；
[0026]所述第二去耦元件的第二端接地；
[0027]所述第三电容的第二端与所述第二匹配微带线的第一端电连接，所述第二匹配微带线的第二端、所述第四电感的第一端、所述第五电感的第一端和所述RC网络的第一端共点；
[0028]所述第四电感的第二端与所述第三去耦元件的第一端电连接；
[0029]所述第三去耦元件的第二端接地；
[0030]所述第五电感的第二端与所述第四去耦元件的第一端电连接，所述第五电感的第二端用于接收第二栅极电压；
[0031]所述第四去耦元件的第二端接地；
[0032]所述RC网络的第二端为所述第二匹配网络单元的输出端。
[0033]可选地，根据本专利技术提供的一种射频功率放大器，所述第三匹配网络单元包括：第三匹配微带线、第六电感、第四匹配微带线、微带开路支节、第四电容、第七电感和第五去耦元件；
[0034]所述第三匹配微带线的第一端为所述第三匹配网络单元的输入端，所述第三匹配微带线的第二端与所述第六电感的第一端电连接，所述第三匹配微带线的第二端与所述第四匹配微带线的第一端电连接；
[0035]所述第六电感的第二端与所述第五去耦元件的第一端电连接，所述第六电感的第二端用于接收第二漏极电压；
[0036]所述第五去耦元件的第二端接地；
[0037]所述第四匹配微带线的第二端与所述微带开路支节电连接，所述第四匹配微带线的第二端与所述第四电容的第一端电连接；
[0038]所述第四电容的第二端与所述第七电感的第一端电连接，所述第四电容的第二端为所述第三匹配网络单元的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括：第一放大电路模块和第二放大电路模块，所述第一放大电路模块包括谐振网络单元和第一晶体管，所述第二放大电路模块包括至少一个晶体管放大电路子模块；所述谐振网络单元的第一端与所述第一晶体管的输入端电连接，所述谐振网络单元的第二端接地，所述谐振网络单元用于在接收频段产生谐振抑制零点；所述至少一个晶体管放大电路子模块按序级联，首级子模块的输入端与所述第一晶体管的输出端电连接，末级子模块的输出端输出功率放大后的目标射频信号，所述首级子模块为所述至少一个晶体管放大电路子模块中处于首级位置的晶体管放大电路子模块，所述末级子模块为所述至少一个晶体管放大电路子模块中处于末级位置的晶体管放大电路子模块。2.根据权利要求1所述射频功率放大器，其特征在于，所述谐振网络单元，包括：串联谐振电路，所述串联谐振电路的谐振点设置在所述接收频段。3.根据权利要求2所述射频功率放大器，其特征在于，所述串联谐振电路具体包括：微带线电感和第一电容；所述微带线电感的第一端为所述谐振网络单元的第一端，所述微带线电感的第二端与所述第一电容的第一端电连接；所述第一电容的第二端接地。4.根据权利要求3所述射频功率放大器，其特征在于，所述谐振网络单元还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述微带线电感的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述微带线电感的第二端电连接。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述射频功率放大器，其特征在于，所述第一放大电路模块还包括：第一匹配网络单元，所述第一匹配网络单元包括：第二电容、第一电感、第二电感和第一去耦元件；所述第一匹配网络单元的输入端用于接收待放大的射频信号，所述第一匹配网络单元的输出端与所述谐振网络单元的第一端电连接；所述第二电容的第一端为所述第一匹配网络单元的输入端，所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述第二电感的第一端电连接；所述第一电感的第二端为所述第一匹配网络单元的输出端；所述第二电感的第二端与所述第一去耦元件的第一端电连接，所述第二电感的第二端用于接收第一栅极电压；所述第一去耦元件的第二端接地，所述第一去耦元件用于对射频信号接地。6.根据权利要求5所述射频功率放大器，其特征在于，所述第二放大电路模块包括一个晶体管放大电路子模块，所述晶体管放大电路子模块包括：第二匹配网络单元、第二晶体管和第三匹配网络单元；所述第二匹配网络单元的输入端为所述晶体管放大电路子模块的输入端，所述第二匹配网络单元的输出端与所述第二晶体管的输入端电连接，所述第二匹配网络单元用于匹配所述第一晶体管的输出阻抗和所述第二晶体管的输入阻抗；所述第二晶体管的输出端与所述第三匹配网络单元的输入端电连接，所述第三匹配网络单元的输出端输出所述目标射频信号，所述第三匹配网络单元用于转换所述第二晶体管
的输出阻抗至目标阻抗值。7.根据权利要求6所述射频功率放大器，其特征在于，所述第二匹配网络单元包括：第一匹配微带线、第三电感、第三电容、第二匹配微带线、第四电感、第五电感、RC网络、第二去耦元件、第三去耦元件和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮亮，赵涤燹，宋常亮，
申请(专利权)人：东南大学贵州航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：