天津超宽带功率放大器设计

时间:2022年03月26日 来源:

    所述微带线tl17的右端连接在输出阻抗匹配网络中微带线tl16与电容c5之间,所述电容c7为去耦合电容,微带线tl17和电容c7共同构成供直流偏置和滤除带内信号的作用。如图7、图8所示为2-20ghz的输入输出s参数,可以看到在2-20ghz,s11、s22基本满足-8db以下,s21在19db-21db之间。如图9所示为2-20ghz时输出psat随着频率的变化图。输出psat为功率放大器的饱和输出功率,描述功率器放大器的最大输出功率,带内输出为34dbm。以上所述,是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。同样在光传输系统中,宽带也占有很重要的地位。天津超宽带功率放大器设计

    所述大功率输入匹配单元的输入端与输入切换单元的输出端连接,大功率输入匹配单元的输出端连接至所述输入可重构匹配网络模块的大功率匹配输出端;所述低功率输入匹配单元的输入端与输入切换单元的第二输出端连接,低功率输入匹配单元的输出端连接至所述输入可重构匹配网络模块的低功率匹配输出端;所述输入切换单元的输入端与所述输入可重构匹配网络模块的输入公共端连接,且所述输入切换单元根据所述供电控制模块的控制信号切换大功率输入匹配单元或者低功率输入匹配单元工作。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述输入切换单元包括:第十二电感至第十四电感、第七电容至第八电容、第三场效应管和第四场效应管;第七电容、第十二电感、第十四电感串联在所述输入切换单元的输入端与所述输入切换单元的输出端之间;第十二电感和第十四电感之间的节点还通过第八电容接地,同时通过第十三电感连接所述输入切换单元的第二输出端;并且第三场效应管和第四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,所述大功率输入匹配单元包括:第十五电感至第十七电感、电阻、第九电容至第十一电容。天津超宽带功率放大器设计共基放大式,特点是截止频率高,输入电阻和输入等效电容低,常用于高频放大。

    输入可重构匹配网络模块100包括输入切换单元110、大功率输入匹配单元120和低功率输入匹配单元130。其中大功率输入匹配单元120的输入端与输入切换单元110的输出端连接,大功率输入匹配单元120的输出端连接至输入可重构匹配网络模块100的大功率匹配输出端。低功率输入匹配单元130的输入端与输入切换单元110的第二输出端连接,低功率输入匹配单元130的输出端连接至输入可重构匹配网络模块100的低功率匹配输出端。输入切换单元110的输入端与输入可重构匹配网络模块100的输入公共端连接,且输入切换单元110根据供电控制模块500的控制信号切换大功率输入匹配单元120或者低功率输入匹配单元130工作。具体地,输入切换单元110可以包括:第十二电感l12至第十四电感l14、第七电容c7至第八电容c8、第三场效应管f3和第四场效应管f4;第七电容、第十二电感l12、第十四电感l14串联在输入切换单元110的输入端与输入切换单元110的输出端之间;第十二电感l12和第十四电感l14之间的节点还通过第八电容c8接地,同时通过第十三电感l13连接输入切换单元110的第二输出端。并且第三场效应管f3和第四场效应管f4的栅极连接至供电控制模块500,由供电控制模块500提供外部控制电压。

    微带线tlout8的另一端连接输出二维人工传输线网络的输出端。漏极偏置及负载网络的输出端连接电阻rc1和微带线tlc1,微带线tlc1的另一端连接偏置电压vd和接地电容cc1,电阻rc1的另一端连接接地电容cc2。下面结合图2对本实用新型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rfin进入电路,等分成两路信号,进入、第二输入人工传输线,通过、第二输入人工传输线进行阻抗变换匹配后,同时进入至第四高增益三堆叠自适应放大网络的输入端,通过放大网络进行功率放大后同时从至第四高增益三堆叠自适应放大网络的输出端输出,再经过输出二维人工传输线网络后,将四路信号合成为一路信号从输出端rfout输出。基于上述电路分析,本实用新型提出的一种二路分布式高增益宽带功率放大器与以往的基于集成电路工艺的放大器结构的不同之处在于架构采用二维分布式的三堆叠场效应管:三堆叠场效应管与传统单一晶体管在结构上有很大不同,此处不做赘述;二维分布式的三堆叠场效应管与传统分布式场效应管的不同在于,传统分布式功率放大器只有一个输入人工传输线,和一条输出人工传输线,尤其晶体管的输入阻抗较高时,要实现50欧姆匹配,往往需要进行电容分压,从而恶化输入匹配特性。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。

    有助于减少设备使用芯片数量,节约设备成本。本实用新型采用下述的技术方案:一种高性能的超宽带功率放大器,包括7个放大单元、输入阻抗匹配网络、输出阻抗匹配网络、漏极偏置电路、栅极偏置电路、第二栅极偏置电路,所述7个放大单元的输出端连接输出阻抗匹配网络的输入端,输入端连接输入阻抗匹配网络的输出端,所述漏极偏置电路的一端连接vd端,另一端连接输出阻抗匹配网络,所述栅极偏置电路的一端连接输入阻抗匹配网络的右端,另一端连接vg1端,所述第二栅极偏置电路的一端和7个放大单元相连,另一端接vg2端,所述输入阻抗匹配网络的左端为信号输入端,输出阻抗匹配网络的右端为信号输出端。推荐的,所述放大单元包括场效应管q1、场效应管q2、电阻r1、电容c1,所述场效应管q1的源极接地,漏极连接场效应管q2的源极,栅极连接输入阻抗匹配网络的输出端;所述场效应管q2的漏极接输出阻抗匹配网络的输入端,所述电阻r1与电容c1串联连接,所述电阻r1的上端接场效应管q2的栅极,电容c1的下端接地。推荐的,所述输入阻抗匹配网络包括依次串联连接的隔直电容c2、微带线tl1、微带线tl2、微带线tl3、微带线tl4、微带线tl5、微带线tl6、微带线tl7、微带线tl8、电阻r2、电容c3。放大器放大信号与信号的频率有很大关系。天津超宽带功率放大器设计

能够对用射频电子线路,射频信号设备精细化检查,提前发现潜在缺陷,并提出缺陷预防及维护的分析与维护。天津超宽带功率放大器设计

    所述电阻r1与电容c1串联连接,所述电阻r1的上端接场效应管q2的栅极,电容c1的下端接地,电阻r1、电容c1串联接地的结构设计保证了放大单元的稳定性。所述电阻r1、电容c1之间连接有第二栅极偏置电路。所述输入阻抗匹配网络包括依次串联连接的隔直电容c2、微带线tl1、微带线tl2、微带线tl3、微带线tl4、微带线tl5、微带线tl6、微带线tl7、微带线tl8、电阻r2、电容c3,所述电容c2的左端为信号输入端,电容c3的右端接地,每2个微带线之间(微带线tl1与微带线tl2之间,微带线tl2与微带线tl3之间,微带线tl3与微带线tl4之间,微带线tl4与微带线tl5之间,微带线tl5与微带线tl6之间,微带线tl6与微带线tl7之间,微带线tl7与微带线tl8之间)为输入阻抗匹配网络的输出端,分别连接7个放大单元中场效应管q1的栅极,所述电阻r2为标准输出阻抗50欧姆。所述输出阻抗匹配网络包括依次串联连接的电容c4、电阻r3、微带线tl9、微带线tl10、微带线tl11、微带线tl12、微带线tl13、微带线tl14、微带线tl15、微带线tl16、隔直电容c5,所述电容c4的左端接地,电容c5的右端为信号输出端,每2个微带线之间(微带线tl9与微带线tl10之间,微带线tl10与微带线tl11之间,微带线tl11与微带线tl12之间。天津超宽带功率放大器设计

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