[发明专利]基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器及设计方法

权利要求书

1.基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器，其特征在于，至少包括输入匹配网络，栅极偏置电路，晶体管，输出匹配网络和漏极偏置电路，其中，

所述输入匹配网络的输入端作为功率输入端，其输出端接所述晶体管栅极；

所述晶体管漏极与输出匹配网络的输入端相连接，输出匹配网络的输出端作为功率输出端；

所述输入匹配网络包括第一微带线TL1，第二微带线TL2,第三微带线TL3，所述第一微带线TL1一端连接功率输入端，另一端与第二微带线TL2连接，第二微带线TL2另一端与第三微带线TL3连接，第三微带线TL3另一端与晶体管栅极连接；

所述栅极偏置电路包括第四微带线TL4，所述第四微带线TL4一端连接于第二微带线TL2和第三微带线TL3之间，另一端与栅极电源连接；

所述输出匹配网络包括第五微带线TL5，第六微带线TL6,第七微带线TL7,第一扇形微带线Rad stub1,第二扇形微带线Rad stub2,其中，第五微带线TL5一端与晶体管漏极连接，另一端连接第六微带线，第六微带线另一端连接功率输出端，第七微带线一端连接于第五微带线和第六微带线之间，其另一端连接第一扇形微带线Rad stub1和第二扇形微带线Radstub2,第一扇形微带线Rad stub1和第二扇形微带线Rad stub2并联；

所述漏极偏置电路包括第八微带线TL8，所述第八微带线TL8一端连接于第五微带线TL5和第六微带线TL6之间，其另一端与漏极电源连接。

2.根据权利要求1所述的基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器，其特征在于，所述的输入匹配电路与晶体管之间设有栅极偏置电路，其偏置电压为-2.8V。

3.根据权利要求1所述的基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器，其特征在于，晶体管漏极处设有偏置电路，其偏置电压为28V。

4.基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：设计一个标准的EFJ类功率放大器；

步骤S2：设计满足混合EFJ类功率放大器基波阻抗的输出匹配网络，具体包括以下步骤：

根据传统混合EFJ类功率放大器的输出匹配网络结构，求出输出匹配网络结构的输入阻抗表达式为：

令第五微带线TL5和第六微带线TL6的特征阻抗为Z₅＝80Ω,Z₆＝30Ω，则推导出Z_in的取值范围为大于等于20.91Ω；

然后根据公式设计所需的支路并联双扇形微带线；

步骤S3：设计谐波控制网络，包括以下步骤：

对于谐波控制，调谐微带线TL5和TL8,使得TL5+TL8＝λ/4,对二次谐波进行短路，调谐微带线TL5和TL7,扇形微带线Rad stub1和Rad stub2,使得TL5+TL7+Rad stub1/Rad stub2＝λ/12,对三次谐波进行开路；

步骤S4：设计偏置电路；

步骤S5：设计输入匹配电路，采用短节变阻器的设计方法，进一步拓展带宽和提高效率；

步骤S6:搭建整体电路，并对整体电路进行优化，进一步提高所设计电路的效率和输出功率。

5.根据权利要求4所述的基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器的设计方法，其特征在于，步骤S5中，输入匹配电路采用与输出匹配电路同样的设计方法。