一种双频带高效率射频功率放大器

技术领域

本发明涉及场效应晶体管射频功率放大器和集成电路领域，特别是针对射频微波终端收发机的发射模块应用的一种双频带高效率射频功率放大器。

背景技术

随着无线通信系统和射频微波电路的快速发展，射频前端收发器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。然而，无线通信技术的快速发展和新的无线通信技术越来越要求通信收发机必须同时工作在多个频带来同时支持多个通信标准，以此来达到降低成本、缩小体积的目的。因此市场迫切的需求发射机的射频与微波功率放大器具有至少双频带的高输出功率、高增益、高效率、低成本等性能。

一般功率放大器电路中设计只是对一个频带进行优化，达到性能最佳。通常，采用通过开关切换多个功率放大器，或者采用可重构结构的功率放大器，是对于各个频带最优设计的最佳电路的解决方案，但是，这些结构只能在某一个时刻工作在一个频段，很难实现同时工作在多频带的要求，并且它还存在占用面积大，电路复杂，成本较高的缺点。因此只采用一个匹配电路就同时满足两个既定频率点的阻抗匹配设计方法具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双频带高效率射频功率放大器，结合了输入双频定向耦合器、双通道宽带放大网络以及输出双频定向耦合器合成技术的优点，具有在微波频段的两个频带内高功率、高增益且成本低等优点。同时该放大器可以采用低电压供电，解决了高电压供电的难题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双频带高效率射频功率放大器，其特征在于，包括输入双频定向耦合器、双通道宽带放大网络以及输出双频定向耦合器；

输入双频定向耦合器的输入端为整个放大器的输入端，其第一输出端、第二输出端分别与双通道宽带放大网络的第一输入端、第二输入端连接；的双通道宽带放大网络的第一输出端、第二输出端分别与输出双频定向耦合器的第一输入端、第二输入端连接；输出双频定向耦合器的输出端为整个放大器的输出端。

本发明技术方案的有益效果是：采用双通道宽带放大网络具有高功率、高增益特性，同时利用输入双频定向耦合器和输出双频定向耦合器在微波频段的两个频带内的良好的低插损和驻波匹配特性，使得整个功率放大器获得了良好的高增益、高效率、良好的驻波特性和高功率输出能力。

进一步的，输入双频定向耦合器的输入端连接微带线TL

上述进一步方案的有益效果是：本发明采用的输入双频定向耦合器微波频段的相互独立的两个频带内的良好的低插损和输入驻波匹配特性。

进一步的，双通道宽带放大网络的第一输入端依次连接微带线TL

上述进一步方案的有益效果是：本发明双通道宽带放大网络采用高阶高低阻抗变换线结构可以实现低插损的良好的宽带匹配特性，同时通过双路平衡型放大器可以获得双倍的功率提升。

进一步的，输出双频定向耦合器的第一输入端连接电容C

上述进一步方案的有益效果是：输出双频定向耦合器在微波频段的相互独立的两个频带内的良好的低插损和输出驻波匹配特性。

附图说明

图1为本发明功率放大器原理框图；

图2为本发明功率放大器电路图。

具体实施方式

现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。

本发明实施例提供了一种双频带高效率射频功率放大器，包括输入双频定向耦合器、双通道宽带放大网络以及输出双频定向耦合器。

如图1所示，输入双频定向耦合器的输入端为整个放大器的输入端，其第一输出端与双通道宽带放大网络的第一输入端连接，其第二输出端与双通道宽带放大网络的第二输入端连接；双通道宽带放大网络的第一输出端与输出双频定向耦合器的第一输入端连接；双通道宽带放大网络的第二输出端与输出双频定向耦合器的第二输入端连接；输出双频定向耦合器的输出端为整个放大器的输出端。

如图2所示，输入双频定向耦合器的输入端连接微带线TL

如图2所示，双通道宽带放大网络的第一输入端依次连接微带线TL

如图2所示，输出双频定向耦合器的第一输入端连接电容C

下面结合图2对本发明的具体工作原理及过程进行介绍：

射频输入信号通过输入端RF

在整个一种双频带高效率射频功率放大器中，晶体管的尺寸和其他电阻、电容的大小是综合考虑整个电路的增益、带宽和输出功率等各项指标后决定的，通过后期的版图设计与合理布局，可以更好地实现所要求的各项指标，实现高功率输出、高功率增益、高效率且良好的输入输出匹配特性。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。