广州宽带功率放大器

    传统的能满足一定输出动态范围的功率放大器方案有doherty功率放大器、包络跟踪（et）功率放大器和多路放大器采用开关切换的方案。传统的doherty和et方案基本无法实现10db以上的大动态范围，工作带宽和/或瞬时带宽均受到一定限制。多路放大器开关切换的方案虽然可以满足带宽和动态范围的需求，但开关的损耗较大，尤其是大功率射频开关，因此往往效率较低，且芯片面积较大。技术实现要素：本发明要解决的技术问题在于，针对现有功率放大器无法实现大动态范围或者效率低、体积大的缺陷，提供一种大动态范围的宽带可重构功率放大器及雷达系统。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带可重构功率放大器，包括：输入可重构匹配网络模块、宽带大功率放大器模块、超宽带低功率放大器模块、输出可重构匹配网络模块以及供电控制模块；所述输入可重构匹配网络模块具有输入公共端、大功率匹配输出端和低功率匹配输出端；其中所述输入公共端连接至宽带可重构功率放大器的外部射频输入端，所述宽带大功率放大器模块的输入端与所述大功率匹配输出端连接，所述超宽带低功率放大器模块的输入端与所述低功率匹配输出端连接。宽带放大器的匹配电路设计方法也与窄带放大器不一样。广州宽带功率放大器

    使网络匹配端面直接到管芯电流源端面而不是输出寄生端面，输出端直接匹配到50欧姆，避免了中间过渡阻抗匹配。所以整个输出可重构匹配网络在两种模式下，每一路的带宽拓展、损耗降低、匹配比较好，进而提高整个放大器的带宽和效率。3、本发明的宽带可重构功率放大器采用高功率密度、高耐压的，具有面积小、集成度高、大功率高效率、低功率高线性、可靠性高等特点。附图说明图1为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的原理框图；图2为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的宽带大功率模式原理框图；图3为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的超宽带低功率线性放大模式原理框图；图4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的电路原理图；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；图6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低功率输出匹配网络的等效电路图；图7为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输入可重构匹配网络模块的电路原理图。广州宽带功率放大器工作频段在100MHz-400MHz，输出功率为10瓦的宽带功率放大器。

    微带线tl12与微带线tl13之间，微带线tl13与微带线tl14之间，微带线tl14与微带线tl15之间，微带线tl15与微带线tl16之间)为输出阻抗匹配网络的输入端，分别连接7个放大单元中场效应管q2的漏极，所述电阻r3为标准输出阻抗50欧姆。所述输入阻抗匹配网络与输出阻抗匹配网络中串联的电阻r2、电容c3，串联的电阻r3、电容c4，其作用在于反射信号能够被50欧姆电阻(电阻r2、电阻r3)吸收，从而提高输入、输出驻波，信号由输入阻抗匹配网络的输入端分别进入各个放大单元，经放大单元放大后由输出阻抗匹配网络输出合成输出。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的电阻r4、电容c6之间接vg1端，栅极偏置电路中的电阻r4的右端连接输入阻抗匹配网络中微带线tl8与电阻r2之间；所述第二栅极偏置电路中的电阻r4、电容c6之间接vg2端，第二栅极偏置电路中的电阻r4的右端均连接在放大单元中电阻r1和电容c1之间，所述电阻r4的作用在于防止场效应管q1的栅极产生较大的电流，起到保护场效应管q1的作用。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。

    其中输入可重构匹配网络模块100具有输入公共端、大功率匹配输出端和低功率匹配输出端。其中输入公共端连接至宽带可重构功率放大器的外部射频输入端rf_in，宽带大功率放大器模块200的输入端与输入可重构匹配网络模块100的大功率匹配输出端连接，超宽带低功率放大器模块300的输入端与输入可重构匹配网络模块100的低功率匹配输出端连接。输出可重构匹配网络模块400具有大功率匹配输入端、低功率匹配输入端和输出公共端，分别连接至宽带大功率放大器模块200的输出端、超宽带低功率放大器模块300的输出端和宽带可重构功率放大器的射频输出端rf_out。供电控制模块500与输入可重构匹配网络模块100、宽带大功率放大器模块200、超宽带低功率放大器模块300和输出可重构匹配网络模块400连接。本发明的宽带可重构功率放大器可以工作两种工作模式：宽带大功率模式或者超宽带低功率线性放大模式。下面对两种模式的电路工作状态进行具体介绍。请结合参阅图2，为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的宽带大功率模式原理框图。如图1和2所示，供电控制模块500用于在选择宽带大功率模式时发送信号控制各个模块工作在以下状态：超宽带低功率放大器模块300偏置掉电停止工作。双定向耦合器是一种射频四端口无源器件，是射频微波测量中常用器件。

    并且场效应管f1和第二场效应管f2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。其中场效应管f1和第二场效应管f2推荐为hemt（highelectronmobilitytransistor，高电子迁移率晶体管）器件。大功率输出匹配单元410可以包括：电感l1至第五电感l5、电容c1至第三电容c3。电感l1、第三电感l3、第四电感l4、第五电感l5和第三电容c3依次串联在大功率输出匹配单元410的输入端与输出端之间；电感l1和第三电感l3之间的节点通过第二电感l2接地，第三电感l3和第四电感l4之间的节点通过电容c1接地，第四电感l4和第五电感l5之间的节点通过第二电容c2接地。应该说明地是，图4为原理图，大功率输出匹配单元410实际通过相同拓扑的并联结构连接至宽带大功率放大器模块200的寄生输出参考面，即与宽带大功率放大器模块200的输出级各场效应管漏极相连，例如后续实施例中第四ganhemt管芯p4至第十一ganhemt管芯p11的漏极相连。低功率输出匹配单元420可以包括：第六电感l6至第八电感l8、第四电容c4；第六电感l6、第四电容c4和第八电感l8串联在低功率输出匹配单元420的输入端和输出端之间；第六电感l6和第四电容c4之间的节点通过第七电感l7接地。能讯通信专注于各类射频功放、宽带功放产品的研发生产。广州宽带功率放大器

短波通信的普及,短波信道质量变差,再加上用户短波通信需求的覆盖面积增大,短波通信正向更大功率方向发展。广州宽带功率放大器

    本发明的输入可重构匹配网络模块100通过控制并联hemt器件的导通和截止，既实现了传统的开关切换模式功能，又达到了每路匹配的效果，带宽更宽、损耗更小。请参阅图10，为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中宽带大功率放大器模块的电路原理图。如图10所示，该宽带大功率放大器模块200推荐包括：级放大器、第二级放大器、第三级放大器、中间级匹配网络210和第二中间级匹配网络220。级放大器包括一个场效应管，即ganhemt管芯p1，其输入端连接至输入可重构匹配网络模块100的输出端。第二级放大器包括两个场效应管，即第二ganhemt管芯p2和第三ganhemt管芯p3。第三级放大器包括八个场效应管，即第四ganhemt管芯p4、第五ganhemt管芯p5、第六ganhemt管芯p6、第七ganhemt管芯p7、第八ganhemt管芯p8、第九ganhemt管芯p9、第十ganhemt管芯p10和第十一ganhemt管芯p11。这些场效应管的栅极均连接至供电控制模块500，由供电控制模块500提供外部控制电压控制其栅极偏置。级放大器输出端通过中间级匹配网络210连接到第二级放大器输入端，第二级放大器输出端通过第二中间级匹配网络220连接到第三级放大器输入端。其中，宽带大功率放大器模块200的输入信号经过级放大器放大后。广州宽带功率放大器

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