[发明专利]高效率高谐波抑制功率放大装置及方法

权利要求书

1.高效率高谐波抑制功率放大装置，其特征在于，所述装置包括：波预处理装置(1)、谐波抑制装置(14)、波形分析处理装置(13)和输出放大装置(12)；所述波预处理装置(1)，用于对接收到的波进行去噪和特征提取，将处理后的结果发送至波抑制功率装置；所述谐波抑制装置(14)，用于接收波预处理装置(1)发送过来的结果，将提取的特征直接发送至波形分析处理装置(13)，对去噪后的波进行谐波抑制；所述波形分析装置，用于对接收到的波和提取的特征进行波形分析，将波形分析结果进行可视化展示，同时将波形分析结果发送至输出放大装置(12)；所述输出放大装置(12)，用于对接收到的波，结合波形分析结果，进行放大后，将波进行输出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述谐波抑制装置(14)包括：由稳定电容和稳定电阻组成的稳定网络；所述稳定网络的输入端与波预处理装置(1)信号连接，输出端与一个晶体管信号连接；所述晶体管的漏极连接一根二次谐波抑制线(6)实现二次谐波的准抑制条件、同时连接一根三次谐波抑制线(5)实现三次谐波的准抑制条件，之后通过微带线(6)连接后面的漏极直流馈电线(8)、阻抗匹配截止线(10)、隔直电容、谐波抑制截止线(9)、阻抗匹配截止线(10)、谐波抑制截止线(9)、阻抗匹配截止线(10)、谐波抑制截止线(9)，漏极直流馈电线(8)除了作为直流馈电线(3)外，还起到对二次谐波进行反射和抑制的作用。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述波预处理装置(1)包括：波接收单元，波调整单元和波输出单元；设所述波接收单元接收到的波用如下公式表示：P_P＝Acos(wt+kx)；其波能密度为：其中，A为波幅度；w为波的相位；t为波时间参数；k为修正系数，为任意正整数；x为修正幅度，为任意正小数；ρ为能量密度常数；c为波传播速度常数；波调整单元根据接收到的波，将接收到的波分为三个部分，分别为：噪声波部分、波部分和误差波部分；根据噪声波部分产生的噪声波和误差波部分产生的误差波，调整输出波，使得输出波的输出为：P_S＝βAcos(wt-kx+α)；其中，β为输出波的幅度增强系数，为小于1的任意正数；α为相位修正值，设定范围为0～180；使得输出波的波能密度为：由此计算得到波级差：波输出单元最终根据波级差，调整输出波的参数，使得β为1，α为π，得到最终的输出波，将最终的输出波进行滤波后，输出最终的波，完成波的降噪。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述波形分析处理装置(13)包括：波模型适配单元和波形展示单元；所述波模型适配单元，建立波分析的状态方程，所述状态方程使用如下公式表示：其中，k为时刻，s_k∈Rⁿ为状态向量；z_k为观测向量；f_k为系统函数；w_k为波的水平分量；h_k为波的竖直分量；h_k为观测函数；所述波形展示单元，将波模型适配单元分析出的结果，进行可视化展示。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述二次谐波抑制线(6)并联设置在晶体管的漏极处，采用并联的二次谐波60°开路短截线；三次谐波抑制线(5)并联设置在晶体管的漏极处，采用并联的三次谐波60°开路短截线；同时，通过在晶体管漏极和输出阻抗匹配网络中增加或减少谐波抑制线、谐波抑制短截线的数目以在更少或更多个谐波处实现谐波阻抗准抑制条件、谐波反射和抑制。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输出放大装置(12)对波进行输出放大的方法执行以下步骤：通过波形分析装置的分析结果，对接收到的波，在时刻为0时，即k为0时，根据概率分布，建立初始状态样本集：得到权值：其中，N为样本个数；然后计算某一时刻的瞬时值：令k＝k+1，计算k+1时刻的瞬时值；使用如下公式归纳出瞬时值的峰值：其中，K_k是第k时刻波的预测值；表示真实的瞬时值；z_k表示测量估计值；将瞬时值最大时候的波进行输出。