本发明专利技术公开了一种射频功率放大器的输出匹配电路，主要由连接在射频功率放大管输出端的单边馈电电路构成，所述射频功率放大管输出端还连接有一个与其并联的LC串并联谐振电路；本发明专利技术还公开了一种上述射频功率放大器输出匹配电路的设计方法。本发明专利技术通过在射频功率放大管输出端设置一个与其并联的LC串并联谐振电路，从而实现了在对频率为f0的信号无影响的同时减小射频功率放大器输出端的低频等效谐振电感，进而展宽了视频带宽和改善了记忆效应，有效减小了射频功率放大器输出匹配电路的布版面积；本发明专利技术公开的设计方法能方便快捷的设计出针对不同工作频率的射频功率放大器输出匹配电路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着通信技术的发展和人们生活水平的提高，人类对无线通信的要求已不满足于 简单的语音通话要求，而是希望在基本的语音通信基础上能实现高速的、宽带的、可靠的无 线互联，可靠的高速宽带业务的传输对通信设备提出了更高的要求。对于无线通信设备核心部分件之一的射频功率放大器而言，要实现宽带信号的传 输和高功率、高线性放大，除了需满足工作频带内的增益和线性需求外，还需重点考虑低频 调制信号频带的阻抗特性。因为随着数字信号处理技术的发展和通信设备节能环保要求的 不断提高，现代基站功率放大器均采用数字预失真(DPD)对其线性进行补偿，而功率放大器 设计的重点放在如何提高效率及功率放大器的可线性化方面，功率放大器是否可线性 化及 可线性化的程度除与数字预失真的算法有关外，在功率放大器本身而言，很大程度是由功 率放大器的记忆效应决定的。在射频通信功率放大器中，记忆效应通常被定义为依懒于信 号带宽的非线性效应，记忆效应按其产生手机理可分为电记忆效应和电热记忆效应，由于 功率放大管器件厂商在器件的电热记忆效应方面做了大量的优化，因此一般而言在功率放 大器设计时谈论的功率放大器的记忆效应一般指电记忆效应。根据功率放大器失真理论分 析，电记忆效应主要与功率放大器的基波阻抗、二次谐波阻抗和包络阻抗的大小及其在信 号带宽范围内的不一致有关。对于通信频段和信号带宽而言，由于基波和二次谐波频段的 相对带宽较窄，很容易做到在基波的信号带宽范围和二次谐波的二倍信号带宽范围内功率 放大器的输入和输出阻抗在很小的范围内变化。但是对于低频调制信号频率范围内要做到 阻抗(包络阻抗)一致，则非常不容易。因此，在设计功率放大器时，改善放大器的记忆效应 主要从放大器的包络阻抗着手。包络阻抗的变化或其大小在可接受范围内的带宽称为视频 带宽(VBW)。由前所述，要做到包络阻抗一致，非常不容易。比如如果某一功率放大器放大的 信号带宽为100MHz，则其包络频率范围为从0 100MHz，要做到频率从0 IOOMHz内的 阻抗一致，是很困难的。解决这个问题可以从两方面入手1、在包络阻抗范围内不要出现谐 振点，因为谐振会造成阻抗急剧变化；2、让包络阻抗尽可能小，这样可以减小包络信号的幅 度，从而减少包络信号对三阶交调失真信号的影响。传统的处理包络阻抗的方法是在功率 放大管供电线上加入不同容值的电容以使包络阻抗尽可能保持一致，或使用双边馈电线， 以减小输出匹配电路的等效电感从而使包络阻抗尽可能小或谐振点在包络阻抗范围外。这 种方法由于引入了双边馈电线，导致布版面积增加，这对于对体积要求越来越小的通信系 统是不允许的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的布版面积大的缺点和不足，提供一种射频功率放大器的输出匹配电路。本专利技术的另一目的还在于提供一种上述射频功率放大器的输出匹配电路的实现 方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种射频功率放大器的输出匹配电路，主 要由连接在射频功率放大管输出端的单边馈电电路构成，所述射频功率放大管输出端还连 接有一个与其并联的LC串并联谐振电路。上述LC串并联谐振电路主要由电感L3与电容Cl组成的LC串联电路、以及与该 LC串联电路并联的电容C2构成，所述LC串联电路连接在射频功率放大管输出端和地线之 间；所述电容Cl对于包络频率信号呈短路状态，电容C2对于包络频率信号呈开路状态。上述单边馈电电路主要由连接在射频功率放大管输出端和电源之间的供电线、以 及连接在供电线与地线之间的射频电容C3和陶瓷电容C4构成；所述射频电容C3对于包络 频率信号呈开路状态；陶瓷电容C4对于包络频率信号呈短路状态。一种上述射频功率放大器的输出匹配电路的设计方法，包括以下步骤(a)根据射频功率放大器放大信号的包络带宽宽度，确定射频功率放大器需要的视频 带宽f"bW ；(b)根据视频带宽fbw，确定输出匹配电路的低频谐振频率f；；(c)根据低频谐振频率f,，计算出LC串并联谐振电路中的电感L3、电容Cl和电容C2 的大小；(d)根据电感L3、电容Cl和电容C2的大小，进行器件选取，并与单边馈电电路一起连 接构成权利要求1 3所述的射频功率放大器的输出匹配电路。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(b)中，输出匹配电路的低频谐振频率大于 1.5 2倍视频带宽。作为本专利技术的更进一步改进，所述步骤(c)结束后，将计算出的电感L3、电容Cl和 电容C2连同整个输出匹配电路一起代入仿真软件进行仿真，如射频功率放大器的射频指 标或视频带宽与理论计算不符，则进行微调，最终确定出电感L3、电容Cl和电容C2的大小。综上所述，本专利技术的有益效果是(1)本专利技术通过在射频功率放大管输出端设置一个与其并联的LC串并联谐振电路，该 LC串并联谐振电路谐振于射频功率放大器工作频率&附近，利用其对于频率为&的信号 呈现开路状态，对于包络频率信号呈现短路状态，从而实现了在对频率为fo的信号无影响 的同时减小射频功率放大器输出端的低频等效谐振电感，进而展宽了视频带宽和改善了记 忆效应；由于LC器件为集总参数器件，从而不需要增加布版面积，有效减小了射频功率放 大器输出匹配电路的布版面积；(2)本专利技术还公开了一种上述射频功率放大器的输出匹配电路的设计方法，通过该设 计方法，能方便快捷的设计出针对不同工作频率的射频功率放大器输出匹配电路，从而在 展宽视频带宽和改善记忆效应的同时，有效的减小了射频功率放大器输出匹配电路的布版 面积。附图说明 图1为本专利技术公开的射频功率放大器的输出匹配电路示意图；图2为传统的射频功率放大器的输出匹配电路示意图。 具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不 仅限于此。实施例如图1所示的一种射频功率放大器的输出匹配电路，主要由连接在射频功率放大管输 出端的单边馈电电路构成，所述射频功率放大管输出端还连接有一个与其并联的LC串并 联谐振电路。上述LC串并联谐振电路主要由电感L3与电容Cl组成的LC串联电路、以及与该 LC串联电路并联的电容C2构成，所述LC串联电路连接在射频功率放大管输出端和地线之 间；所述电容Cl对于包络频率信号呈短路状态，电容C2对于包络频率信号呈开路状态。上述单边馈电电路主要由连接在射频功率放大管输出端和电源之间的供电线、以 及连接在供电线与地线之间的射频电容C3和陶瓷电容C4构成；所述射频电容C3对于包络 频率信号呈开路状态；陶瓷电容C4对于包络频率信号呈短路状态。 本实施例中的射频功率放大管采用射频功率放大器件LDMOS (横向扩散金属氧化 物半导体)，但不局限于此，也可根据实际情况另行选择；Cl需选取等效串联电阻较小、容量 较大的陶瓷电容，其容值一般从Iu广IOuF不等。现分别针对本专利技术公开的以及传统的射频功率放大器输出匹配电路，详细阐述本 专利技术的有益效果。图2为传统的为了改善视频带宽和记忆效应而采用的射频功率放大器输出匹配 电路，图2中忽略了射频功率放大器件LDMOS的引线电感，Cds为LDMOS漏极的等效电容；C3 和C6为射频电容(由于其容量较小，为了计算方便，将其忽略)；C4和C5为容量较大的陶瓷 电容，对于包络频率信号来说，其容抗很小，可以近似本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种射频功率放大器的输出匹配电路，主要由连接在射频功率放大管输出端的单边馈电电路构成，其特征在于，所述射频功率放大管输出端还连接有一个与其并联的ＬＣ串并联谐振电路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，
申请(专利权)人：芯通科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：90
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