本发明专利技术公开了一种功率放大器的超宽带输入匹配电路，包括输入端和具有控制端的放大器，输入端与控制端之间设置有宽带输入匹配电路，宽带输入匹配电路至少包括带互感的桥接网络和吸收网络，带互感的桥接网络包括相互耦合的第一电感、第二电感及桥接串联电容，第一电感、第二电感及桥接串联电容依次串联，第一电感的一端连接输入端，第一电感的另一端连接放大器的控制端，第二电感与桥接串联电容的连接端连接吸收网络，吸收网络的另一端接地。该宽带输入匹配电路能够兼顾低频和高频特性，频段可以覆盖HF到4GHz，在整个频段内都具有良好的驻波特性和增益补偿特性，能够很好地实现超宽带特性，甚至在高于4GHz频段也具有一定的性能优势。优势。优势。
【技术实现步骤摘要】
一种功率放大器的超宽带输入匹配电路、装置及系统
[0001]本专利技术属于半导体功率器件的匹配
，具体地涉及一种功率放大器的超宽带输入匹配电路、装置及系统。
技术介绍
[0002]随着无线通信技术的飞速发展，满足不同需求的通信系统应运而生，不同通信标准、不同工作模式的多种系统并存，给人类生活带来极大的方便。在军用领域，各作战平台上都集和了雷达、电子战、语音\数据通信、导航、识别、制导等不同功能系统。然而，多系统、多功能对设备体积、重量、成本都提出了很高的要求。其中的最关键的部分就是宽带射频前端技术。而宽带射频前端技术中的核心又是宽带射频功率放大器。因此提高射频功率放大器的带宽尤其是实现多倍频程宽带极具现实意义。
[0003]提高射频功率放大器的带宽在于拓展功率放大器的输入匹配电路和输出匹配电路的宽带特性。其中输入匹配电路还起到承接后级输入和前级输出的作用。因此宽带输入匹配电路的作用同样非常重要。一个宽带输入匹配电路具备宽带驻波特性、增益补偿特性以及高频低损耗特性。
[0004]目前，现有的宽带输入匹配电路如图1所示，这种电路结构具有一定的宽带特性，但是频率范围主要是HF到2GHz左右。在高频段，即大于2GHz的范围，损耗变大，导致高频增益无法提升，实现不了宽带功能。在低频段，也存在着驻波与损耗的矛盾。
技术实现思路
[0005]针对上述存在的技术问题，本专利技术目的在于提供一种功率放大器的超宽带输入匹配电路、装置及系统，该宽带输入匹配电路能够兼顾低频和高频特性，频段可以覆盖HF到4GHz，在整个频段内都具有良好的驻波特性和增益补偿特性，能够很好地实现超宽带特性，甚至在高于4GHz频段也具有一定的性能优势。
[0006]为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案是：一种功率放大器的超宽带输入匹配电路，包括输入端和具有控制端的放大器，所述输入端与所述放大器的控制端之间设置有宽带输入匹配电路，所述宽带输入匹配电路至少包括带互感的桥接网络和吸收网络，所述带互感的桥接网络包括相互耦合的第一电感、第二电感及桥接串联电容，所述第一电感、第二电感及桥接串联电容依次串联，所述第一电感的一端连接输入端，所述第一电感的另一端连接放大器的控制端，所述第二电感与桥接串联电容的连接端连接吸收网络，所述吸收网络的另一端接地。
[0007]优选的技术方案中，所述吸收网络至少包括并联的电容和电阻。
[0008]优选的技术方案中，所述第一电感的另一端连接补偿电容后与放大器的控制端连接，所述补偿电容的容值与放大器的输入寄生电容的容值的量级相当，用于等效减小放大器的输入寄生电容。
[0009]优选的技术方案中，所述输入端通过隔直电容连接带互感的桥接网络。
[0010]优选的技术方案中，所述第一电感与第二电感的耦合互感为负值。
[0011]优选的技术方案中，所述放大器与所述输入匹配电路集成于不同的芯片。
[0012]本专利技术还公开了一种射频功率放大器装置，包括上述任一项所述的功率放大器的超宽带输入匹配电路。
[0013]本专利技术又公开了一种射频功率放大器系统，包括上述的射频功率放大器装置。
[0014]相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是：1、该宽带输入匹配电路能够兼顾低频和高频特性，频段可以覆盖HF到4GHz，在整个通带内具有良好的驻波，同时具有增益补偿特性，高频低损耗特性，能够很好地实现超宽带特性，甚至在高于4GHz频段也具有一定的性能优势。
[0015]2、本专利技术通过带互感的桥接网络(BTN)、吸收网络(AN)、串联补偿电容(C2)三者的共同相互作用与配合，可以弱化放大器的输入寄生电容的影响，更容易实现宽带阻抗匹配，大大拓展了带宽。
[0016]3、隔直电容、带互感的桥接网络、吸收网络、串联补偿电容可以集成在一块芯片上，可以采用相对便宜的工艺制作；功率放大器晶体管集成在另一块芯片上。这样可以大大降低成本，同时具有设计灵活，设计周期短等特点。
附图说明
[0017]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为现有的一种宽带输入匹配电路的电路图；图2为本专利技术较佳实施例的宽带输入匹配电路的电路图；图3为本专利技术宽带输入匹配电路与现有两种宽带输入匹配电路的仿真结果对比图。
具体实施方式
[0018]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0019]实施例：如图2所示，一种功率放大器的超宽带输入匹配电路，包括输入端RFin和具有控制端（例如栅极）的放大器T1，这里的放大器可以为晶体管，输入端RFin与放大器T1的控制端之间设置有宽带输入匹配电路100，宽带输入匹配电路100至少包括带互感的桥接网络10和吸收网络20，带互感的桥接网络10包括相互耦合的第一电感L1、第二电感L2及桥接串联电容C3，第一电感L1、第二电感L2及桥接串联电容C3依次串联，第一电感L1的一端（1）连接输入端RFin，第一电感L1的另一端（2）连接放大器T1的控制端（例如栅极），第二电感L2与桥接串联电容C3的连接端（3）连接吸收网络20，吸收网络20的另一端接地。其中，放大器T1的漏极作为输出端RFout，放大器T1的源极接地。
[0020]带互感的桥接网络10的第一电感L1、第二电感L2之间的互感M为负值，在物理意义上表现为两个耦合电感间的电流方向相反。带互感的桥接网络(BTN)在高频端大于1GHz范围能够形成良好的宽带阻抗匹配。
[0021]一较佳的实施例中，吸收网络20至少包括并联的电容C4和电阻R1。当然也可以为原理相同的其他可能电路形式。
[0022]吸收网络20的原理如下：入射信号经过带互感的桥接网络10的节点3时，由于阻抗匹配特性，阻抗匹配良好的一部分能量能够入射进入放大器T1的输入端。阻抗匹配不好的一部分能量则反射回来被电阻R1吸收，这样就能有效改善整体电路的驻波特性。并联电容C4起到高频旁路电阻R1的作用，在高频减小损耗。
[0023]电容自身阻抗值由如下公式计算得到：Z=1/（j*ωc）其中，Z为电容的阻抗，ω为角频率，c为容值。根据公式，在低频时，并联电容C4呈现高阻抗状态，当这一阻抗远远大于电阻R1的时候，根据并联电路基本原理，大多数能量从电阻R1这一路通过，并被吸收消耗在电阻R1上。在高频时，并联电容C4呈现低阻抗状态，当这一阻抗远远小于电阻R1的时候，根据并联电路基本原理，大多数能量从并联电容C4这一路通过，而避免被吸收消耗在电阻R1上，因此高频时的损耗就会大大减小。
[0024]一较佳的实施例中，第一电感L1的另一端（2）连接补偿电容C2后与放大器T1的控制端（例如栅极）连接，补偿电容C2的容值与放大器T1的输入寄生电容的容值的量级相当，用于等效减小放大器的输入寄生电容。例如当输入寄生电容为pF级时，补偿电容也为pF级，具体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率放大器的超宽带输入匹配电路，包括输入端和具有控制端的放大器，其特征在于，所述输入端与所述放大器的控制端之间设置有宽带输入匹配电路，所述宽带输入匹配电路至少包括带互感的桥接网络和吸收网络，所述带互感的桥接网络包括相互耦合的第一电感、第二电感及桥接串联电容，所述第一电感、第二电感及桥接串联电容依次串联，所述第一电感的一端连接输入端，所述第一电感的另一端连接放大器的控制端，所述第二电感与桥接串联电容的连接端连接吸收网络，所述吸收网络的另一端接地。2.根据权利要求1所述的功率放大器的超宽带输入匹配电路，其特征在于，所述吸收网络至少包括并联的电容和电阻。3.根据权利要求1或2所述的功率放大器的超宽带输入匹配电路，其特征在于，所述第一电感的另一端连接补偿电容后与放...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：苏州远创达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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