[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

说明书

本发明提供了一种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，包括输入匹配电路、栅极偏置电路、晶体管、漏极偏置电路、输出匹配电路。其中，输入匹配网络的输入端与功率输入端相连接，其输出端与晶体管的栅极连接，栅极偏置电路与栅极并联，晶体管的漏极接输出匹配电路，漏极偏置电路与漏极并联，输出匹配电路的输出端作为功率输出。

技术领域

本发明涉及射频通讯技术领域，尤其涉及一种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。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，未来的高性能无线通信系统需要更快的速度和更宽的带宽。因此，人们对功率放大器的研究投入了很多注意力，功率放大器是通信系统的射频前端的重要组成部分。为了满足多个通信频带标准，整个RF通信系统将需要实现超宽带传输。

为了提高功率利用率并节省成本，应在多频带发射机的前端配置宽带高效功率放大器，该功率放大器会严重影响整个无线通信系统的性能。因此，如何实现宽带高效功率放大器已经成为一个活跃的研究领域。2020年，杭州电子科技大学张志维首次提出混合EFJ类功率放大器，成功的实现了将EF类功率放大器的高效率和J类功率放大器的宽带结合在一起，实现了宽带高效率射频功率放大器。但该设计过程复杂，实现难度大，带宽有限，且体积较大，成本较高。

故，针对存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种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，从而简化了EFJ类功率放大器的设计复杂性；在相同技术要求下，使用扇形微带线所设计的电路基板面积更小，同时进一步拓展了EFJ类的带宽，在无线通信领域具有很好的应用前景。

为了克服现有技术的缺陷，本发明采用以下技术方案：

基于支路并联双扇形微带线的混合EFJ类功率放大器，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Rad stub2,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。

作为进一步的改进方案，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。

作为进一步的改进方案，晶体管漏极处设有偏置电路，其偏置电压为28V。

本发明还公开了一种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，包括以下步骤：