四川V段宽带功率放大器

    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。高频宽带射频功率放大器1000-3000MHz100W。四川V段宽带功率放大器

    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。四川V段宽带功率放大器相对频带宽度大于20%～30%的放大器称为宽带放大器。

    微带线tlout1的另一端连接输出二维人工传输线网络的输入端，微带线tlout3的另一端连接输出二维人工传输线网络的第三输入端，微带线tlout5的另一端连接输出二维人工传输线网络的第五输入端，微带线tlout5的另一端同时连接微带线tlout2、微带线tlout4和微带线tlout6，微带线tlout2的另一端连接输出二维人工传输线网络的第二输入端，微带线tlout4的另一端连接输出二维人工传输线网络的第四输入端，微带线tlout6的另一端连接隔直电容cout1,电容cout1的另一端连接微带线tlout8,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。上述进一步方案的有益效果是：本实用新型采用的输出二维人工传输线网络能实现四路射频信号的功率合成，这种人工传输线具有带宽宽，反射系数指标好等优点，可以保障了所述放大器的宽带输出功率和效率。进一步的，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。上述进一步方案的有益效果是：本实用新型采用的漏极偏置及负载网络可以保证供电稳定，虑除低频杂波。附图说明图1为本实用新型功率放大器原理框图；图2为本实用新型功率放大器电路图。

    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。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，传统分布式放大器要同时满足各项参数的要求十分困难。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。

    所述电容c2的左端为信号输入端，电容c3的右端接地，每2个微带线之间为输入阻抗匹配网络的输出端，分别连接7个放大单元的输入端。推荐的，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个微带线之间为输出阻抗匹配网络的输入端，分别连接7个放大单元的输出端。推荐的，所述栅极偏置电路与第二栅极偏置电路结构相同，均包括串联连接的电阻r4、电容c6，电容c6的上端接地，所述栅极偏置电路中电阻r4、电容c6之间接vg1端，第二栅极偏置电路中电阻r4、电容c6之间接vg2端。推荐的，所述漏极偏置电路包括串联连接的微带线tl17、电容c7，所述电容c7的上端接地，微带线tl17、与电容c7之间接vd端。推荐的，所述电阻r2、电阻r3均为标准输出阻抗50欧姆。本实用新型的有益效果是：本实用新型应用范围广，频带宽，小信号增益高，输入输出回波好的特点，能够满足多个频带下测试设备等系统中的信号放大需求，有助于减少设备使用芯片数量，节约设备成本。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案。包括有共基放大式、共射共基式、电压电流并一串联负反馈式、补偿式、参差调谐式和行波式等。四川V段宽带功率放大器

半导体GaN具有击穿场强高、输出功率密度大的优点，将其应用于分布式放大器结构中能够实现宽带功率放大器。四川V段宽带功率放大器

    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。四川V段宽带功率放大器

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