[实用新型]GaN氮化镓功率倍增模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率倍增模块，特别涉及满足CATV光接收机市场的高输出电平要求的GaN氮化镓功率倍增模块。

背景技术

由于光接收机对MER值的要求越来越高，以及国外有线网络的DOCSIS3.1的提出，对于有线电视信号放大部分的失真度要求越来越高，但是现有的功率倍增放大模块的CTB、CSO以及MER值不能满足要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种输出的失真度较低的GaN氮化镓功率倍增模块。

本实用新型为达到上述目的所采用的一个技术方案是：一种GaN氮化镓功率倍增模块，采用GaN裸芯片和陶瓷基板结构，包括供电单元、输入端口保护单元、第一阻抗匹配单元、功率放大单元、第二阻抗匹配单元、输出端口保护单元，输入端口保护单元与第一阻抗匹配单元电连接，第一阻抗匹配单元与功率放大单元电连接，功率放大单元与第二阻抗匹配单元电连接，第二阻抗匹配单元与输出端口保护单元电连接；输入端口保护单元与第一阻抗匹配单元构成输入级，在输入级采用共源电路结构；第二阻抗匹配单元与输出端口保护单元构成输出级，在输出级采用共源共栅电路结构。

进一步地，第一阻抗匹配单元和第二阻抗匹配单元的变压器中分别设有平衡－不平衡变压器。

更进一步地，在输入端口保护单元和输出端口保护单元中分别设有T型高通滤波电路，T型高通滤波电路和瞬态电压抑制器TVS一起形成对静电和浪涌的防护。T型高通滤波电路，将静电和浪涌等低频段的干扰进行有效衰减，和瞬态电压抑制器TVS一起完成静电和浪涌防护工作。

更进一步地，功率放大单元采用GaN氮化镓功率倍增放大芯片IC1，GaN氮化镓功率倍增放大芯片IC1采用推挽二级级联放大电路，平衡信号分别经过IC1的A、B放大通道进行对称放大。二级级联放大电路保证了输出功率达到三阶失真CTB指标要求，推挽放大电路保证了输出功率达到二阶失真CSO指标要求。

更进一步地，输入端口保护单元由电容C5、C6、C7和电感L2以及瞬态电压抑制器TVS2组成，电容C5、电容C6、电容C7依次串联，电容C7的一端为信号输入端，来自模块信号输入脚，瞬态电压抑制器TVS2的一端与电容C6一端、电容C7另一端电连接，瞬态电压抑制器TVS2的另一端接地，瞬态电压抑制器TVS2用于静电和浪涌防护，电感L2一端与电容C5一端、电容C6另一端电连接，电感L2的另一端接地，电容C5的另一端与电感L1的一端电连接，电容C5、C6和电感L2组成的T型高通滤波电路，将静电和浪涌等低频段的干扰进行有效衰减，同瞬态电压抑制器TVS2配合，完成静电和浪涌防护。

输出端口保护单元由电容C15、C16、C17和电感L6以及瞬态电压抑制器TVS3组成，电容C15、电容C16、电容C17依次串联，电容C15的一端与电感L5另一端电连接，电容C15另一端与电容C16一端、电感L6一端电连接，电感L6的另一端接地，电容C16另一端和瞬态电压抑制器TVS3一端、电容C17一端电连接，瞬态电压抑制器TVS3的另一端接地，瞬态电压抑制器TVS3用于静电和浪涌防护，电容C17的另一端为信号输出端，电连接到模块信号输出脚，电容C15、C16和电感L6组成的T型高通滤波电路，将静电和浪涌等低频段的干扰进行有效衰减，同瞬态电压抑制器TVS3配合，完成静电和浪涌防护。

更进一步地，第一阻抗匹配单元由电感L1和电容C4和变压器T1、T2组成，电感L1另一端与变压器T1的2脚电连接，电感L1用于调整平坦度，隔直电容C4一端与变压器T1的1脚电连接，另一端接地，变压器T1的3、4脚分别电连接到变压器T2的3、2脚，变压器T2的1、4脚接地，变压器T1、T2组成不平衡-平衡变压器，完成阻抗匹配、功率分配、不平衡-平衡转换，平衡输出两路信号分别电连接到电阻R3、R4、R5的一端。