[发明专利]一种可调多频段功率放大器

说明书

技术领域

本发明属于功率放大器领域，更具体地，涉及一种可调多频段功率放大器。

背景技术

近年来，无线通信系统演变出了各式各样广泛的标准，这些并存的标准对无线网络进行着动态的管理，这就使得专用单载波频率的无线电系统向通用和自适应系统转变，以便能有效地处理广泛的频带。换言之，未来的无线电系统应该能够应付不同的标准所规定的不同的中心频率和信号带宽，同时保持具有竞争力的性能指标。近年来的研究都主要集中在单一标准无线电系统的效率增强技术，提高峰均功率比，比如漏极电压调制的包络跟踪技术以及负载调制的Doherty技术，但是这些技术都有频率带宽限制，因此主要局限于单一标准的部署方案。于是开始有针对多个标准的宽频带或者多频带功率放大器设计，比如J类功率放大器和变容二极管的动态负载调制技术等等，实现在宽频带或者多频带高峰值输出效率，但是这些技术在功率回退区域内的效率较低。图1描述了一种常用的超宽频带功率放大器结构框图，通过引入超宽带的匹配网络或采用新的负载牵引技术，使得所设计功放的频率响应宽度得到拓展。然而，带宽和效率的矛盾性使得设计出高效率、高线性度的超宽带功率放大器成为难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可调多频段功率放大器，其目的在于解决现有多频段功率放大器由于仅采用微带调谐阻抗导致频率带宽窄效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明的提供了一种可调多频段功率放大器，包括：

依次连接的输入阻抗匹配网络、放大管和输出阻抗匹配网络；放大管用于对可调多频段功率放大器输入端接收的传输信号进行放大处理；

输入阻抗匹配网络包括第一微带、第二微带、输入开关模块和n个次级输入阻抗匹配网路；输入开关模块有n+1个端，第一微带的后端与第二微带的前端连接，输入开关模块的第n+1端与第二微带的前端连接，输入开关模块的第i端与第i个次级输入阻抗匹配网络的端口连接，当传输信号频率为第i个频率时，第i次级输入阻抗匹配网络、第一微带与第二微带实现可调多频段功率放大器输入端阻抗与放大管输入端阻抗匹配；

输出阻抗匹配网络包括第三微带、第四微带、输出开关模块和n个次级输出阻抗匹配网路；输出开关模块有n+1个端，第三微带的后端与第四微带的前端连接，输出开端模块的第n+1端与第四微带的前端连接，输出开关模块的第i端与第i个次级输出阻抗匹配网络的端口连接，当传输信号频率为第i个频率时，第i次级输出阻抗匹配网络、第三微带与第四微带实现可调多频段功率放大器输出端阻抗与放大管输出端阻抗匹配，其中，1≤i≤n。

优选地，第i个次级输出阻抗匹配网络为电阻、电容、电感与微带的任意组合。

优选地，第i个次级输入阻抗匹配网络为一个电阻、一个电感、一个电容或一个微带线。

优选地，第i个次级输入阻抗匹配网络为串联的电阻和电感、串联的电阻和电容、串联的电感和电容、并联的电阻和电感、并联的电阻和电容或并联的电感和电容。

优选地，第i个次级输入阻抗匹配网络为依次串联的电阻、电感和电容或并联的电阻、电感和电容。

优选地，第i个次级输出阻抗匹配网络为电阻、电容、电感与微带的任意组合。

优选地，第i个次级输出阻抗匹配网络为一个电阻、一个电感、一个电容或一个微带线。

优选地，第i个次级输出阻抗匹配网络为串联的电阻和电感、串联的电阻和电容、串联的电感和电容、并联的电阻和电感、并联的电阻和电容或并联的电感和电容。

优选地，第i个次级输出阻抗匹配网络为依次串联的电阻、电感和电容或并联的电阻、电感和电容。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得以下有益效果：

由于提出了将射频开关用于阻抗匹配网络结构，其中阻抗匹配网络为电阻、电容、微带、电感任意组合，通过开关切换不同的次级匹配网络能够消除功率放大器工作在不同频段时产生的阻抗失配，从而提高功率放大器的工作性能。相比于单元选择型功放，超宽频带功放等这些多波段功率放大器，本发明同时解决了带宽和效率的矛盾以及随着工作频段数目的增加，电路的体积增加，导致成本增加的问题。同时，本发明能够推广到其他频段或其他种类的高频功率放大器，设计非常灵活，应用非常广泛，拥有很大的实用价值。

附图说明

图1是背景技术的超宽频带功率放大器结构框图；

图2是本发明提供的可调多频段功率放大器的结构示意图；