一种基于新型可调有源谐波抑制电路的微波功率放大系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于新型可调有源谐波抑制电路的微波功率放大系统，包括新型可调有源谐波抑制电路、微波晶体管、输入匹配网络和输出匹配网络。该放大系统利用晶体管本征非线性寄生电容随工作点和输入信号改变的特性，与合适的无源结构组合实现对二次谐波阻抗和三次谐波阻抗的动态匹配，抑制二次谐波和三次谐波输出功率，同时调制带外频率响应，动态改变谐波频率增益。新型可调有源谐波抑制电路作为并联枝节集成在功率放大器的输出匹配网络中，同时参与基波匹配，避免级联额外滤波器，减小了损耗，节省了面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单片式微波集成电路领域，特别涉及一种基于新型可调有源谐波抑制电路的微波功率放大系统。

技术介绍

1、微波功率放大器可在微波频段将小功率输入信号放大后输出，实现功率放大的功能，作为微波功率放大器核心元件的晶体管具有本征非线性特性，会产生谐波信号，尤以二次谐波和三次谐波功率最大。假设输入信号为振幅为a、角频率为w的正弦信号x(t)：

2、x(t)＝a cos(wt)    (1)

3、该信号频率f为：

4、

5、重点考虑影响最大的二次谐波和三次谐波，则因非线性导致的输出信号为y(t)：

6、

7、其中α1、α2、α3分别考虑非线性影响后输出信号傅里叶展开的各项系数。经过三角函数变换后，cos(wt)、cos(2wt)、cos(3wt)分别代表基波、二次谐波和三次谐波分量，前面的系数即代表各分量的幅度大小。从公式(3)可以看出，二次谐波分量和三次谐波分量的振幅随输入信号振幅的增加分别呈平方和立方关系快速上升。当输入信号振幅a足够大时，二次谐波分量和三次谐波分量将不可忽略，对输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于新型可调有源谐波抑制电路的微波功率放大系统，其特征在于，系统包括新型可调有源谐波抑制电路、微波晶体管、输入匹配网络和输出匹配网络，微波晶体管将栅极输入信号的小电压波动转换为漏极输出信号的大电流波动，进而在输出负载上转换为大电压波动，实现核心的功率放大功能，输入匹配网络介于系统输入端口和微波晶体管栅极输入端口之间，保证基波信号的最佳输入功率阻抗匹配，输出匹配网络介于微波晶体管漏极输出端口和系统输出端口之间，保证基波信号的最佳输出功率阻抗匹配，新型可调有源谐波抑制电路与输出匹配网络并联，在控制电压作用下改变谐波阻抗匹配特性，抑制谐波输出功率，同时调制带外频率响应，动态改变谐波频率...

【技术特征摘要】

1.一种基于新型可调有源谐波抑制电路的微波功率放大系统，其特征在于，系统包括新型可调有源谐波抑制电路、微波晶体管、输入匹配网络和输出匹配网络，微波晶体管将栅极输入信号的小电压波动转换为漏极输出信号的大电流波动，进而在输出负载上转换为大电压波动，实现核心的功率放大功能，输入匹配网络介于系统输入端口和微波晶体管栅极输入端口之间，保证基波信号的最佳输入功率阻抗匹配，输出匹配网络介于微波晶体管漏极输出端口和系统输出端口之间，保证基波信号的最佳输出功率阻抗匹配，新型可调有源谐波抑制电路与输出匹配网络并联，在控制电压作用下改变谐波阻抗匹配特性，抑制谐波输出功率，同时调制带外频率响应，动态改变谐波频率增益，实现系统输出信号谐波特性的动态调制。

2.根据权利要求1所述的微波功率放大系统，其特征在于，所述新型可调有源谐波抑制电路包括两个微波晶体管m1和m2、一个肖特基二极管sbd、两个电感l1和l2、一个电容c、一个偏置电阻rb，以及两个与微波晶体管栅极连接的扼流电感choke1_ctrl和choke2_ctrl；

3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向东，张健，李沫，杨帆，姜昊，陈飞良，刘洋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：