[实用新型]大功率放大器

说明书

本实用新型提供一种大功率放大器，包括依次电连接的激励单元和功放单元；所述激励单元包括依次电连接可控电平放大器和射频数字衰减器；所述功放单元包括依次电连接的预驱动级放大电路、驱动级放大电路、末级功率输出级放大电路、正反向功率取样电路以及同时并联于所述预驱动级放大电路、所述驱动级放大电路以及末级功率输出级放大电路的偏置电路；所述预驱动级放大电路中，其功率放大导通角为360°；所述驱动级放大电路中，其功率放大导通角为360°，所述末级功率输出级放大电路中，其功率放大导通角为180°～360°；所述大功率放大器的总增益大于50dBm。与相关技术相比，本实用新型的大功率放大器稳定性好、转换效率高且功耗低。

技术领域

本实用新型涉及一种短波通信技术领域，尤其涉及一种大功率放大器。

背景技术

功率放大器的核心是功率晶体管，即MOS管。合理的选择晶体管能有效提高功率放大器的性能。目前射频和微波功率放大器使用的晶体管有双极型晶体管(BJT)、砷化镓金属半导体场效应管(GaAs MESFET)、结型场效应管(FET)、金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、横向扩散场效应管(LDMOS)。

BJT的一个弱点是可能热失效，不能用于对稳定性要求性高的应用场合。 BJT的另一种不稳定结构是由于二极管结的变容效应引起的，主要是集电极—基极的PN结。一般是在激励信号的一半处产生一个稳定的杂散信号。

功率放大器是从直流电源获得能量来放大输入信号功率的电路，其最重要的两个参数是效率和失真度。功率放大器的直流功率转换效率不高，则需要消耗很大的能量才能获得需要的功率。MOS管的工作状态不同，则其效率也不相同，如何保证功率放大器线性度最低要求的同时，提高它的效率，以减小直流功耗，提高能量的利用效率为功率大放器亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种稳定性好、转换效率高且功耗小的大功率放大器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大功率放大器，包括依次电连接的激励单元和功放单元；所述激励单元包括依次电连接可控电平放大器和射频数字衰减器；所述功放单元包括依次电连接的预驱动级放大电路、驱动级放大电路、末级功率输出级放大电路、正反向功率取样电路以及同时并联于所述预驱动级放大电路、所述驱动级放大电路以及末级功率输出级放大电路的偏置电路；所述预驱动级放大电路中，其功率放大导通角为360°；所述驱动级放大电路中，其功率放大导通角为360°，所述末级功率输出级放大电路中，其功率放大导通角为180°～360°；所述大功率放大器的总增益大于50dBm。

优选的，所述的可控电平放大器为放大模块，其通过外加直流电压用于控制所述激励单元的增益。

优选的，所述预驱动级放大电路由依次电连接的第一MOS管、第一阻抗匹配网络、第一负反馈网络和所述偏置电路构成；所述第一阻抗匹配网络由所述第一MOS管的输入端和输出端两个传输线之间的变压器及电阻构成；所述第一负反馈网络由两个第一功率电阻和第一去耦电容串联在所述第一MOS管的栅极和漏极之间构成；所述偏置电路由依次串联连接的稳压二极管、电压调整器、电位器、电阻及电容构成；直流电压经所述稳压二极管稳压后送入所述电压调整器的输入端；直流电压通过所述第一去耦电容和扼流圈后，为所述第一MOS管提供漏极直流电源。

优选的，所述驱动级放大电路由依次串联连接的第二MOS管、第二阻抗匹配网络、第二负反馈网络和所述偏置电路组成；所述第二MOS管的输入前端为衰减网络和传输线变压器；所述第二负反馈网络由一个第二功率电阻和第二去耦电容串联在第二MOS管栅极和漏极之间构成；直流电压经所述稳压二极管稳压后送入所述电压调整器的输入端；直流电压通过所述第二去耦电容和扼流圈后，为所述第二MOS管提供漏极直流电源。

优选的，所述驱动级放大电路的漏极输出通过功率分配器一分为二，为所述末级输出级放大电路提供输入信号。