[发明专利]栅极偏置电路及功率放大器

说明书

本发明适用于放大器技术领域，提供了一种栅极偏置电路及功率放大器，所述栅极偏置电路，包括：第一偏置电阻，所述第一偏置电阻的第一端用于连接外部直流电源；微带线，所述微带线的第一端与所述第一偏置电阻的第二端连接；第二偏置电阻，所述第二偏置电阻的第一端与所述微带线的第二端连接，所述第二偏置电阻的第二端用于通过所述功率放大器的匹配电路连接所述功率放大器的场效应晶体管的栅极。本发明提供的栅极偏置电路，应用于功率放大器，能够提高功率放大器的线性度。

技术领域

本发明属于放大器技术领域，尤其涉及一种栅极偏置电路及一种功率放大器。

背景技术

目前，半导体功率器件已广泛用于电子制造业，包括计算机领域的笔记本、个人电脑、服务器、显示器和各种外设，网络通信领域的手机、电话和其它终端、局端设备；典型的，以氮化镓(GaN)为基础设计的宽带微波功率放大器及毫米波功率放大器，具备耐高温、抗辐射和大功率等优越性能，应用前景良好。

然而，由于功率放大器的非线性特性，其工作时内部电路中除了基波信号，还会产生三阶交调信号，而三阶交调信号和基波信号较为接近，很难用带通滤波器进行滤除，导致功率放大器的线性度较差，影响通信系统的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种栅极偏置电路及功率放大器，以解决现有的功率放大器存在的线性度较差的问题。

本发明实施例第一方面提供一种栅极偏置电路，应用于功率放大器，包括：

第一偏置电阻，所述第一偏置电阻的第一端用于连接外部直流电源；

微带线，所述微带线的第一端与所述第一偏置电阻的第二端连接；

第二偏置电阻，所述第二偏置电阻的第一端与所述微带线的第二端连接，所述第二偏置电阻的第二端用于通过所述功率放大器的匹配电路连接所述功率放大器的场效应晶体管的栅极；

其中，所述第一偏置电阻和所述第二偏置电阻在接通所述外部直流电源时分别产生第一交流频率信号和第二交流频率信号，所述第一交流频率信号和所述第二交流频率信号用于对所述匹配电路中的三阶交调信号进行调制，以使所述三阶交调信号的幅值与所述匹配电路的基波信号的幅值差变大。

可选的，所述第一偏置电阻和所述第二偏置电阻均为压控电阻。

可选的，所述场效应晶体管为高电子迁移率晶体管。

可选的，所述栅极偏置电路还包括去耦电容，所述去耦电容的第一端与所述第一偏置电阻的第一端连接，所述去耦电容的第二端用于接地。

本发明实施例第二方面提供一种功率放大器，所述功率放大器包括所述的栅极偏置电路。

可选的，所述功率放大器还包括串联连接的用于高通滤波的输入级匹配电路、用于带通滤波的中间级匹配电路和用于低通滤波的输出级匹配电路；

所述输入级匹配电路连接有一个所述栅极偏置电路，所述中间级匹配电路连接有至少一个的所述栅极偏置电路。

可选的，所述中间级匹配电路包括串联连接的第一中间级匹配电路、第二中间级匹配电路和第三中间级匹配电路，所述第一中间级匹配电路、第二中间级匹配电路和第三中间级匹配电路分别连接有至少一个所述栅极偏置电路，所述第一中间级匹配电路、所述第二中间级匹配电路、所述第三中间级匹配电路和所述输出级匹配电路的级间推比为1：2：4：8。

可选的，所述功率放大器还包括漏极偏置电路，所述漏极偏置电路与所述功率放大器的场效应晶体管的漏极连接，用于为所述漏极提供漏极偏置电压。

可选的，所述场效应晶体管的栅极包括两个以上的子栅极，所述栅极的栅宽为所述两个以上的子栅极的栅宽的和。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：