[发明专利]射频功率放大器及其输入匹配电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频功率放大器及其输入匹配电路，特别是涉及一种基于异质结双极性晶体管(HBT)的射频功率放大器及其输入匹配电路。

背景技术

射频功率放大器是无线通信系统中不可或缺的电路模块，其主要负责将调制后的射频信号放大到一定的功率值，再通过天线发射出去。对于应用于便携式手持设备发射机中的射频功率放大器来说，需要其具有小尺寸、高效率及低成本，因而射频功率放大器应具有尽可能高的集成度。在现有射频功率放大器设计中，考虑到对射频输出功率与功率增益等指标的要求，通常采用两级或多级放大器来实现射频功率放大器。由于是两级或多级射频功率放大器，故需要级间匹配电路，以便于对第一级(前级)的输出和第二级(后级)的输入进行匹配。图1为现有技术中一种射频功率放大器的电路结构示意图。如图1所示，射频功率放大器包含两级放大器Q1、Q2、输入匹配电路、级间匹配电路及输出匹配电路，其中，输出匹配电路用于实现信号源和输入端的匹配使源端无反射，保证信号源到放大器之间有最大的功率传输。在功率放大器设计中，输入匹配电路主要解决以下问题：

1)稳定性。然而现有技术通常在输入或输出端添加有耗匹配网络，经常是以牺牲增益和输出功率为代价换取稳定性的。

2)增益及其平坦度。主要是补偿微波晶体管的自身增益及增益滚降实现信号源的最大功率传输。

3)输入驻波比。功率放大器的输入输出阻抗都很小，大概只有几欧姆的量级，其中输入阻抗更小，而且虚部随频率变化较大，因此功率放大器的输入阻抗变换比很大，匹配电路较难设计

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种射频功率放大器及其输入匹配电路，其通过采用高通的输入匹配电路，不仅实现了射频功率放大器的高稳定性、调整增益平坦度及改善输入驻波比的目的，而且避免了信号传输过程中的功率损耗，实现了信号源的最大功率传输，提高了功率放大器的性能。

为达上述及其它目的，本发明提供一种射频功率放大器，至少包括：

偏置电路，用于为射频功率放大管提供偏置电压；

输入匹配电路，连接于该偏置电路输出端与该射频功率放大管基极之间，用于匹配元件间的阻抗以避免射频信号于传输过程中功率损耗，该输入匹配电路还与一输入隔直电容的一端连接，该输入隔直电容的另一端连接于射频输入信号；以及

射频功率放大管，用于对输入的射频信号进行放大，其发射极接地，集电极放大后的信号给后续电路，并连接至一电源电压。

进一步地，该输入匹配电路至少包括并联的第三电感及第三电阻，该并联的第三电感及第三电阻组成并联谐振，连接于该偏置电路的输出端与该射频功率放大管基极之间，谐振于工作频带的中心，以阻止射频输入信号经偏置电路分流。

进一步地，该输入匹配电路还包括第二电容，该第二电容连接于该射频功率放大管集电极与基极之间，用于负反馈以扩展工作频率与稳定工作状态。

进一步地，该射频功率放大器还包括第一电阻及第二电阻，该第一电阻连接于该射频功率放大管的基极，该第二电阻连接于该射频功率放大管的发射极与地之间。

进一步地，该第一电阻与该第二电阻为该射频功率放大管陈列的寄生电阻。

进一步地，该射频功率放大器还包括第二电感，该第二电感通过该第一电阻连接至该射频功率放大管的基极。

进一步地，该第二电感为该射频功率放大管陈列的寄生电感。

进一步地，该电源电压通过长线连接至该射频功率放大管集电极，长线等效为电感。

为达上述及其他目的，本发明还提供一种射频功率放大器的输入匹配电路，该输入匹配电路至少包括并联的第三电感与第三电容，该并联的第三电感及第三电阻组成并联谐振，连接于该射频功率放大器的偏置电路的输出端与射频功率放大管基极之间，谐振于工作频带的中心，以阻止射频输入信号经偏置电路分流。

进一步地，该输入匹配电路还包括第二电容，该第二电容连接于该射频功率放大管集电极与基极之间，用于负反馈以扩展工作频率与稳定工作状态。

与现有技术相比，本发明一种射频功率放大器及其输入匹配电路通过采用高通的输入匹配电路，不仅实现了射频功率放大器的高稳定性、调整增益平坦度及改善输入驻波比的目的，而且避免了信号传输过程中的功率损耗，实现了信号源的最大功率传输，提高了功率放大器的性能。

附图说明

图1为本发明之射频功率放大器的电路结构示意图；

图2为本发明一种射频功率放大器之较佳实施例的电路示意图。

具体实施方式