本发明专利技术公开了具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器。本发明专利技术包括输入端口、功分器、相移微带线、载波功放、峰值功放、接地枝节、负载调制网络、输出端口。本发明专利技术首先采用Doherty结构来提升功放的效率，且在功率回退峰值功放关闭时，在频带内抑制了载波功放的二次谐波，降低二次谐波处的功率值，使工作频带内的输出功率可达到最大，进一步实现提高效率的目的。本发明专利技术在Doherty功率放大器峰值功放后添加了一段接地枝节，在功率回退峰值功放关闭时，减缓负载调制网络末端四分之一波长微带线的频散效应，从而提升功放的工作带宽。本发明专利技术对带宽扩展及谐波抑制通过接地枝节同时实现，且本发明专利技术仅对二次谐波进行抑制，计算及结构简单。计算及结构简单。计算及结构简单。
【技术实现步骤摘要】
一种具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器
[0001]本专利技术属于通信领域，具体涉及一种具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，可应用于通信系统需要功放模块的场合。
技术介绍
[0002]在如今的各种通信应用中，便携终端已成为发展的趋势之一，组成应用的各通信模块也越来越趋向于小型化的设计。在这种背景下，对作为通信模块的重要组成部分之一的功率放大器其进行小型化的研究也更为热门。内匹配功率放大器在封装的管壳内就已完成了到50Ω的匹配，并且内匹配功率放大器的管壳较常规功率放大器尺寸更小，更适用于小型化应用。
[0003]对于内匹配功率放大器而言，效率是需要提升指标的之一。而Doherty功率放大器作为提高效率的有效手段，通常被用于内匹配功率放大器的设计中。传统的Doherty功率放大器带宽较窄，在通信系统的应用中有很大的限制，因此提升Doherty功率放大器的带宽是研究的重点之一。但是带宽的提升往往伴随着效率的下降，为了满足提升带宽的同时，功率放大器仍然具有高的效率。本专利技术提出了一种新的方式，不但可以提升Doherty功率放大器带宽，同时还能抑制二次谐波，降低二次谐波处的功率值，从而在工作频带内提升效率。
[0004]1)现有的非Doherty宽带内匹配功率放大器，虽然带宽较宽，但往往效率等指标较低。本专利技术在保证带宽的前提下提升了效率。
[0005]2)现有的使用Doherty结构内匹配功率放大器中，由于负载调制网络末端的四分之一波长微带线的频散效应，限制了Doherty功率放大器的带宽。本专利技术将通过减缓频散效应来提升内匹配Doherty功放的带宽。
[0006]3)现有的谐波抑制电路计算和结构较为复杂。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，包括输入端口、功分器、相移微带线、载波功放、峰值功放、接地枝节、负载调制网络和输出端口；
[0009]所述功分器为等分功分器，将从输入端口输入的输入信号均等分为两路，一路输入载波功放，一路经相移微带线相移后输入峰值功放；
[0010]所述载波功放与峰值功放结构相同，均包括第一隔直电容、输入匹配电路、栅极偏置电路、第一电阻、晶体管、漏极偏置电路、输出匹配电路和第二隔直电容；其中，
[0011]第一隔直电容连接输入匹配电路的输入端，输入匹配电路输出端与晶体管栅极之间设置第一电阻以使晶体管在工作频带内达到绝对稳定、避免晶体管因自激损坏，晶体管漏极连接漏极偏置电路和输出匹配电路的输入端，输出匹配电路的输出端连接第二隔直电
容，栅极偏置电路和漏极偏置电路分别为晶体管栅极和漏极提供偏置电压；
[0012]所述载波功放的输出端连接负载调制网络的第一输入端，所述峰值功放的输出端连接接地枝节和负载调制网络的第二输入端，负载调制网络的输出端连接输出端口，峰值功放的输出端通过所述接地枝节接地，同时实现带宽拓展与提升效率的功能。
[0013]进一步的，所述功分器包括第一四分之一波长微带线、第二四分之一波长微带线和电阻，输入端口连接第一四分之一波长微带线和第二四分之一波长微带线的输入端，第一四分之一波长微带线和第二四分之一波长微带线的输入端分别连接电阻的两端，第一四分之一波长微带线的输出端连接载波功放的输入端，第二四分之一波长微带线的输出端经相移微带线连到峰值功放的输入端。
[0014]进一步的，所述输入匹配电路与输出匹配电路均采用两节L型匹配网络，由两个串联电感和两个并联电容组成，以便得到最小的Q值，从而得到更宽的带宽。
[0015]进一步的，所述输入匹配电路与输出匹配电路中的并联电容采用微带线等效实现，且采用介电常数90，厚度0.254mm的熟瓷基板；所述输入匹配电路(9)与输出匹配电路中的串联电感采用微带线等效实现，且采用介电常数9.9，厚度0.254mm的氧化铝陶瓷基板。
[0016]进一步的，所述栅极偏置电路包括第一电容、第三电阻、第三微带线和第四微带线，第三微带线的一端连接栅极偏置电源正极，另一端连接第四微带线的一端和第一电容的一端，第四微带线的另一端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端经第一电阻连到晶体管的栅极，第一电容的另一端接地；所述漏极偏置电路包括第二电容、第五微带线和第六微带线，第五微带线的一端连接漏极偏置电源正极，另一端连接第二电容的一端和第六微带线的一端，第二电容的另一端接地，第六微带线的另一端连接晶体管的漏极。
[0017]进一步的，所述栅极偏置电路中的电阻与第一电阻均采用薄膜电阻；所述栅极偏置电路和漏极偏置电路中的电容采用芯片电容。
[0018]进一步的，所述接地枝节包括第七微带线，第七微带线一端接地，另一端连接峰值功放的输出端。
[0019]进一步的，所述负载调制网络包括第八微带线和第九微带线，第八微带线一端作为负载调制网络第一输入端连接载波功放的输出端，另一端作为负载调制网络第二输入端连接峰值功放的输出端，第九微带线的一端连接负载调制网络第二输入端，另一端连接输出端口。
[0020]进一步的，所述功率放大器中处于不同基板的微带线均采用金丝键合连接。
[0021]进一步的，所述功率放大器的各基板均通过金锡烧结在管壳上。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术首先采用了Doherty结构来提升功放的效率，并且在功率回退峰值功放关闭时，在频带内抑制了载波功放的二次谐波，降低二次谐波处的功率值，使工作频带内的输出功率可以达到最大，从而进一步实现提高效率的目的。本专利技术在Doherty功率放大器峰值功放后添加了一段接地枝节，在功率回退峰值功放关闭时，减缓负载调制网络末端四分之一波长微带线的频散效应，从而提升功放的工作带宽。本专利技术对带宽扩展及谐波抑制通过接地枝节同时实现，并且本专利技术仅对二次谐波进行抑制，计算及结构简单。
附图说明
[0024]图1为本专利技术可重构Doherty功率放大器整体电路。
[0025]图2为本专利技术载波功放和峰值功放的电路。
[0026]图3为本专利技术提出的内匹配功率放大器工作流程图。
[0027]图4为本专利技术接地枝节的不同阻抗值对频带内载波功放输出阻抗的影响仿真结果。
[0028]图5为本专利技术二次谐波处S参数的仿真结果。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。
[0030]本专利技术所述谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器整体电路如图1所示，电路包括：输入端口1、功分器2、相移微带线3、载波功放4、峰值功放5、接地枝节6、负载调制网络7、输出端口8。
[0031]所述功分器2为等分功分器，将从输入端口1输入的输入信号均等分为两路，一路输入载波功放4，一路经相移微带线3相移后输入峰值功放5。
[0032]所述功分器2包括第一四本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，其特征在于包括：输入端口(1)、功分器(2)、相移微带线(3)、载波功放(4)、峰值功放(5)、接地枝节(6)、负载调制网络(7)和输出端口(8)；所述功分器(2)为等分功分器，将从输入端口(1)输入的输入信号均等分为两路，一路输入载波功放(4)，一路经相移微带线(3)相移后输入峰值功放(5)；所述载波功放(4)与峰值功放(5)结构相同，均包括第一隔直电容(15)、输入匹配电路(9)、栅极偏置电路(10)、第一电阻(11)、晶体管(12)、漏极偏置电路(13)、输出匹配电路(14)和第二隔直电容(16)；其中，第一隔直电容(15)连接输入匹配电路(9)的输入端，输入匹配电路(9)输出端与晶体管(12)栅极之间设置第一电阻(11)以使晶体管在工作频带内达到绝对稳定、避免晶体管因自激损坏，晶体管(12)漏极连接漏极偏置电路(13)和输出匹配电路(14)的输入端，输出匹配电路(14)的输出端连接第二隔直电容(16)，栅极偏置电路(10)和漏极偏置电路(13)分别为晶体管(12)栅极和漏极提供偏置电压；所述载波功放(4)的输出端连接负载调制网络(7)的第一输入端，所述峰值功放(5)的输出端连接接地枝节(6)和负载调制网络(7)的第二输入端，负载调制网络(7)的输出端连接输出端口(8)，峰值功放(5)的输出端通过所述接地枝节(6)接地，同时实现带宽拓展与提升效率的功能。2.如权利要求1所述的具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，其特征在于，所述功分器(2)包括第一四分之一波长微带线(21)、第二四分之一波长微带线(22)和第二电阻(23)，输入端口(1)连接第一四分之一波长微带线(21)和第二四分之一波长微带线(22)的输入端，第一四分之一波长微带线(21)和第二四分之一波长微带线(22)的输入端分别连接第二电阻(23)的两端，第一四分之一波长微带线(21)的输出端连接载波功放(4)的输入端，第二四分之一波长微带线(22)的输出端经相移微带线(3)连到峰值功放(5)的输入端。3.如权利要求1所述的具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，其特征在于，所述输入匹配电路(9)与输出匹配电路(14)均采用两节L型匹配网络，由两个串联电感和两个并联电容组成，以便得到最小的Q值，从而得到更宽的带宽。4.如权利要求3所述的具有谐波抑制的带宽增强内匹配功率放大器，其特征在于，所述输入匹配电路...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪晖，杜泽保，陈春青，王皓，张振，谢建成，焦海亮，
申请(专利权)人：北京华龙通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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