本实用新型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收发机末端的发射模块应用的一种二路分布式高增益宽带功率放大器。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。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高输出功率、高增益、高效率、低成本等性能,而集成电路正是有望满足该市场需求的关键技术。然而,当采用集成电路工艺设计实现射频与微波功率放大器芯片电路时,其性能和成本受到了一定制约,主要体现:(1)宽带高增益放大能力受限:传统单晶体管收到增益带宽积的影响,需要增益才能获得超宽带放大能力,因此,宽带高增益放大能力受到严重的限制。(2)宽带高功率放大能力受限:半导体工艺中晶体管的特征频率越来越高,由此带来了低击穿电压从而限制了单一晶体管的功率容量。为了获得高功率能力,往往需要多路晶体管功率合成,但是由于多路合成网络的能量损耗导致功率放大器的效率比较低,电路无法满足低功耗或者绿色通信需求,浙江宽带功率放大器系列,浙江宽带功率放大器系列。常见的超宽带高功率放大器的电路结构有很多,典型的是传统分布式放大器,但是,浙江宽带功率放大器系列,传统分布式放大器要同时满足各项参数的要求十分困难。微波固态功率放大器在移动通信基站,卫星通信系统,雷达发射机及各种电子设备中应用。浙江宽带功率放大器系列
主要是因为:①在传统的分布式功率放大器中,放大电路是多个单晶体管采用分布式放大排列的方式实现,由于单晶体管受到寄生参数的影响,随着工作频率升高时,其功率增益会降低、同时功率特性等也会恶化,因此为了获得超宽带平坦的放大结构,必须要低频增益来均衡高频损耗,导致传统分布式放大器的超宽带增益很低;②为了提高放大器增益提高隔离度的影响,也有采用cascode双晶体管分布式放大结构,但是cascode双晶体管虽然增加了电路隔离度,却无法增益随频率恶化的趋势,也无法实现cascode双晶体管间的佳阻抗匹配,从而降低了输出功率特性。由此可以看出,基于集成电路工艺的超宽带射频功率放大器设计难点为:超宽带下高功率输出难度较大;传统单个晶体管结构或cascode晶体管的分布式放大结构存在很多局限性。技术实现要素:本实用新型所要解决的技术问题是提供一种二路分布式高增益宽带功率放大器,结合了三堆叠自适应放大网络技术、二维行波放大技术,具有宽带、高功率、高增益且成本低,供电网络简易等优点。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种二路分布式高增益宽带功率放大器,其特征在于。陕西U段宽带功率放大器供应商宽带功率放大器的设计与研究在当前现代通信电路设计中具有重要研究意义。
包括输入功分网络、输入人工传输线、第二输入人工传输线、高增益三堆叠自适应放大网络、第二高增益三堆叠自适应放大网络、第三高增益三堆叠自适应放大网络、第四高增益三堆叠自适应放大网络、漏极偏置及负载网络以及输出二维人工传输线网络;输入功分网络的输入端为整个二路分布式高增益宽带功率放大器的输入端,其输出端与输入人工传输线的输入端连接,其第二输出端与第二输入人工传输线的输入端连接;输入人工传输线的、第二输出端分别与高增益三堆叠自适应放大网络和第二高增益三堆叠自适应放大网络的输入端连接,第二输入人工传输线的、第二输出端分别与第三高增益三堆叠自适应放大网络和第四高增益三堆叠自适应放大网络的输入端连接;高增益三堆叠自适应放大网络、第二高增益三堆叠自适应放大网络、第三高增益三堆叠自适应放大网络和第四高增益三堆叠自适应放大网络的输出端,分别与输出二维人工传输线网络的、第二、第三、第四输入端连接;漏极偏置及负载网络的输出端与输出二维人工传输线网络的第五输入端连接;输出二维人工传输线网络的输出端为整个二路分布式高增益宽带功率放大器的输出端。
所述第九电感和第十一电感之间的节点通过第五电容接地,同时通过第十电感连接所述输出切换单元的第二输入端,且所述输出切换单元的输入端通过场效应管接地,所述输出切换单元的第二输入端通过第二场效应管接地,并且场效应管和第二场效应管的栅极连接至所述供电控制模块。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述大功率输出匹配单元包括:电感至第五电感、电容至第三电容;电感、第三电感、第四电感、第五电感和第三电容依次串联在所述大功率输出匹配单元的输入端与输出端之间;电感和第三电感之间的节点通过第二电感接地,第三电感和第四电感之间的节点通过电容接地,第四电感和第五电感之间的节点通过第二电容接地。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述低功率输出匹配单元包括:第六电感至第八电感、第四电容;所述第六电感、第四电容和第八电感串联在所述低功率输出匹配单元的输入端和输出端之间;所述第六电感和第四电容之间的节点通过第七电感接地。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述输入可重构匹配网络模块包括输入切换单元、大功率输入匹配单元和低功率输入匹配单元。由于ATA-122D宽带功率放大器具有极高的带宽,因此可以实现高频超短脉宽微细电解加工。
该低功率输出匹配单元420的输入端可以与超宽带低功率放大器模块300的寄生输出参考面,即与超宽带低功率放大器模块300的输出级场效应管的漏极相连,例如连接至后续实施例中第十四ganhemt管芯p14的漏极。本发明的输出匹配网络重构的重构原理是利用输出切换单元430中并联hemt器件在导通和截止状态下的两种不同等效特性,即并联hemt器件截止时等效为并联电容,导通时等效为到地电阻,将并联hemt器件等效的并联电容和到地电阻作为滤波器网络的一个元件设计到网络中,通过控制hemt器件的状态,重组两种不同模式的滤波器匹配网络,进而实现模式切换。请参阅图5,为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输出可重构匹配网络模块重构为大功率输出匹配网络的等效电路图。如图5所示,当供电控制模块500发送控制信号使得并联的场效应管f1截止等效为并联电容c_f1,并联的第二场效应管f2导通等效为第二到地电阻r_f2,此时大功率输出匹配单元410和输出切换单元430重构为宽带大功率带通滤波网络,即前述大功率输出匹配网络401。图5中c_ds1为宽带大功率放大器模块输出级fet管芯漏源等效电容,l_ds1为其漏极寄生电感。重构后的带通滤波器作为匹配电路,一端匹配到50欧姆负载。或在射极回路接入补偿电容器C,在高频时它的容抗降低,削弱了R两端的负反馈电压,从而提高放大倍数。安徽大功率宽带功率放大器生产厂家
宽带大功率微波功放在通信发射机的应用越来越多,第三代半导体氮化钾技术越来越适用宽带功率放大器的应用。浙江宽带功率放大器系列
虽然图11的超宽带低功率放大器模块300和图10的宽带大功率放大器模块200均采用了中间级匹配网络210,但其具体电路构成有所差异,本领域基础技术人员可根据所属电路的输入输出需要进行设计。同样地,图11的超宽带低功率放大器模块300和图10的宽带大功率放大器模块200中采用的第二中间级匹配网络220的具体电路也可以根据所属电路的输入输出需要进行设计。超宽带低功率放大器模块300的输入信号经过级放大器即第十二ganhemt管芯p12放大后,通过中间级匹配网络210输入到第二级放大器即第十三ganhemt管芯p13放大后,再通过第二中间级匹配网络220输入到第三级放大器即第十四ganhemt管芯p14放大后输出,后续进入输出可重构匹配网络模块400进一步处理。本实施例中超宽带低功率放大器模块300采用6~18ghz超宽带低功率线性放大器,输出功率28dbm。因此,供电控制模块500可以为输入可重构匹配网络模块100和输出可重构匹配网络模块400中并联hemt器件的栅极提供外部控制电压,以及为两路放大器即宽带大功率放大器模块200和超宽带低功率放大器模块300中各级管芯栅极、漏极提供外部偏置电压。本发明提供的宽带可重构功率放大器为大动态范围宽带可重构放大器。浙江宽带功率放大器系列
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