低频车载对讲机及其射频功率放大器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低频车载对讲机及其射频功率放大器电路，其功率晶体管采用开关型功率晶体管，输入匹配网络和输出匹配网络均为采用高Q值电容和高Q值空心线圈电感的LC低通匹配电路。利用开关型功率晶体管的大功率，高效率，成本低的优点，并通过所述输入匹配网络实现输入增益26.5

【技术实现步骤摘要】
低频车载对讲机及其射频功率放大器电路


[0001]本技术涉及电子通讯领域，具体是一种低频车载对讲机及其射频功率放大器电路。

技术介绍

[0002]射频功率放大器是发射系统中的主要部分，在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频输出信号功率很小，为了获得足够大的射频输出功率，已调制的射频输出信号必须通过射频功率放大器将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。
[0003]现有的射频功率放大器电路，如图1所示，包括前级射频源、输入匹配网络、功率晶体管、输出匹配网络、VHF滤波器、天线负载、电源单元、微处理器、栅极偏压电路和天馈检测电路。由供电电源为所述电源单元和所述功率晶体管提供工作电源，由所述电源单元为整个电路提供13.8V基准电源。所述前级射频源、所述输入匹配网络、所述功率晶体管、所述输出匹配网络、所述VHF滤波器和所述天线负载依次电连接，将射频输出信号进行一系列的放大来获得足够的射频功率以后，馈送到所述天线负载上辐射出去。所述微处理器的输出端连接所述栅极偏压电路的控制输入端，所述天馈检测电路的检测输入端连接所述VHF滤波器的耦合端，所述天馈检测电路的输出端连接所述栅极偏压电路的输入端，所述栅极偏压电路的输出端连接功率晶体管的栅极，通过所述天馈检测电路对天线负载的输出功率能量进行检测，若检测到天线失配后，所述栅极偏压电路则输出控制信号至功率晶体管的栅极，关断功率晶体管，禁止对讲机发射。通常对讲机还配有温度检测电路，若检测到对讲机温度过高，则通过所述微处理器输出控制信号给所述栅极偏压电路，控制对讲机的降低输出功率。
[0004]射频功率放大器电路中，作为射频功率放大器的功率晶体管的功能是将输入信号加以放大并输出，其主要指标为输出功率和效率，如何提高输出功率和效率的同时，还要尽可能的减小输出的杂散成分，避免对其他频道产生干扰，这是射频功率放大器设计的目标及核心。
[0005]现有技术中，使用的射频功率放大器一般是低电压供电的射频功率晶体管，成本相对较低，但是功率不能做高，而且当带宽过宽时，增益就会受限，输出功率和效率就会降低，功率晶体管的功率电流的容量冗余需要更大；也可使用高电压供电的线性大功率晶体管，虽然可以做到宽带宽高增益，但是其成本极高。
[0006]开关型功率晶体管具有大功率，高效率，成本低的优点，但是由于其输入输出阻抗非常小，存在匹配电路难实现，容易产生振荡的问题，尤其是工作频率较低的范围，不稳定性就表现的更加明显。因此现有技术还未出现采用该类型功率晶体管作为射频功率放大器电路的功率放大管。

技术实现思路

[0007]本技术的目的之一是提供一种大功率，高效率，成本低，可靠性高的低频段射
频功率放大器电路。
[0008]本技术的另一目的是提供一种采用上述低频段射频功率放大器电路的低频车载对讲机。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]射频功率放大器电路，包括前级射频源、输入匹配网络、功率晶体管、输出匹配网络、VHF滤波器、天线负载、电源单元、漏极偏压电路、微处理器、栅极偏压电路和天馈检测电路；
[0011]所述前级射频源、所述输入匹配网络、所述功率晶体管、所述输出匹配网络、所述VHF滤波器和所述天线负载依次电连接；由供电电源为所述电源单元和所述漏极偏压电路提供工作电源，由所述电源单元为整个电路提供13.8V基准电源，由所述漏极偏压电路提供24V工作电源给所述功率晶体管；所述微处理器的输出端连接所述栅极偏压电路的控制输入端，所述天馈检测电路的检测输入端连接所述VHF滤波器的耦合端，所述天馈检测电路的输出端连接所述栅极偏压电路的输入端，所述栅极偏压电路的输出端连接所述功率晶体管的栅极；其特征在于：所述功率晶体管采用开关型功率晶体管；所述输入匹配网络和所述输出匹配网络均为采用高Q值电容和高Q值空心线圈电感的LC低通匹配电路。
[0012]进一步地，所述输入匹配网络包括电容C136、电容C176、电容C150和电感L35；其中，电容C136为前级输入耦合电容，电容C176和电容C150均为前级射频电路的输出匹配电容，电容C136、电容C176、电容C150均采用Q值大于2000的高Q值电容；电感L35为所述功率晶体管Q14的阻抗匹配电感，电感L35采用Φ0.4mm内孔1.6mm密绕5圈的空芯线圈，且电感L35采用Q值高于100的高Q值电感。
[0013]进一步地，电容C136、电容C176和电容C150均采用普通0805贴片电容。
[0014]进一步地，所述输出匹配网络包括电感L33、电容C171、电容C172、电感L34、电容C168、电容C169、电容C173和电容C174；其中，电感L33、电容C171和电容C172构成所述功率晶体管输出第一级低通转换匹配电路，电感L33采用Φ0.8mm内孔3.5mm密绕4圈的空芯线圈，且电感L33采用Q值高于100的高Q值电感，电容C171和电容C172均采用Q值大于2000的高Q值电容；电感L34、电容C173和电容C174构成所述功率晶体管第二级低通转换匹配电路，电感L34采用Φ0.8mm内孔5.0mm密绕6圈的空芯线圈，且电感L34采用Q值高于100的高Q值电感，电容C173和电容C174均采用Q值大于2000的高Q值电容；C168为匹配补尝和吸收高次谐波的电容；C169为隔离耦合用的高压电容，耐压大于500V。
[0015]进一步地，电容C171和电容C172均采用频率达到2GHz以上，功率达到100W以上的高频高功率电容。
[0016]进一步地，所述开关型功率晶体管采用苏州华太电子技术有限公司生产的型号为HT20340S的非发射机专用射频功率晶体管。
[0017]进一步地，所述天线负载的天线端口包覆有屏蔽罩。
[0018]低频车载对讲机，其射频功率放大器电路采用如上所述的射频功率放大器电路。
[0019]采用上述方案后，本技术的低频车载对讲机及其射频功率放大器电路，功率晶体管采用开关型功率晶体管，输入匹配网络和输出匹配网络均为采用高Q值电容和高Q值空心线圈电感的LC低通匹配电路。利用开关型功率晶体管的大功率，高效率，成本低的优点，并通过所述输入匹配网络实现输入增益26.5
‑
27.5dBm，通过所述输出匹配网络调节L、C
器件降低VSWR，使全段VSWR<2，从而保证开关型功率晶体管可在30
‑
45MHz频率范围内稳定工作，输出功率达到48.5dBm的功率输出。
[0020]进一步地，输入匹配电路中，采用高Q值电容C136、C176、C150以及高Q值电感L35来提高效率，降低损耗，并配合电感L35特别的结构设计(Φ0.4mm内孔1.6mm密绕5圈的空芯线圈)，让功率晶体管的输入匹配工作在最佳状态。
[0021]进一步地，输出匹配电路中，采用高Q值电容C171、C172、C173、C174以及高Q值电感L33、L3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.射频功率放大器电路，包括前级射频源、输入匹配网络、功率晶体管、输出匹配网络、VHF滤波器、天线负载、电源单元、漏极偏压电路、微处理器、栅极偏压电路和天馈检测电路；所述前级射频源、所述输入匹配网络、所述功率晶体管、所述输出匹配网络、所述VHF滤波器和所述天线负载依次电连接；由供电电源为所述电源单元和所述漏极偏压电路提供工作电源，由所述电源单元为整个电路提供13.8V基准电源，由所述漏极偏压电路提供24V工作电源给所述功率晶体管；所述微处理器的输出端连接所述栅极偏压电路的控制输入端，所述天馈检测电路的检测输入端连接所述VHF滤波器的耦合端，所述天馈检测电路的输出端连接所述栅极偏压电路的输入端，所述栅极偏压电路的输出端连接所述功率晶体管的栅极；其特征在于：所述功率晶体管采用开关型功率晶体管；所述输入匹配网络和所述输出匹配网络均为采用高Q值电容和高Q值空心线圈电感的LC低通匹配电路。2.根据权利要求1所述的射频功率放大器电路，其特征在于：所述输入匹配网络包括电容C136、电容C176、电容C150和电感L35；其中，电容C136为前级输入耦合电容，电容C176和电容C150均为前级射频电路的输出匹配电容，电容C136、电容C176、电容C150均采用Q值大于2000的高Q值电容；电感L35为所述功率晶体管Q14的阻抗匹配电感，电感L35采用Φ0.4mm内孔1.6mm密绕5圈的空芯线圈，且电感L35采用Q值高于100的高Q值电感。3.根据权利要求2所述的射频功率放大器电路，其特征在于：电容C136、电容C176和电容C150均采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖章波，林思达，徐庆林，谢振阅，杨仁军，吴志旭，郭小芳，肖少军，张雅丽，
申请(专利权)人：泉州市琪祥电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：