[发明专利]一种宽带高效率的功率放大器及实现方法

权利要求书

1.一种宽带高效率的功率放大器，其特征在于，包括功分器、相位补偿线、载波功率放大器、峰值功率放大器及宽带后匹配网络；所述相位补偿线包括第一相位补偿线及第二相位补偿线，所述功分器将输入射频信号等分为两路，一路信号通过第一相位补偿线输入载波功率放大器；另一路信号输入峰值功率放大器，信号经过峰值功率放大器放大后与第二相位补偿线一端连接，所述第二相位补偿线的另一端与载波功率放大器的输出端连接于合路点，然后与宽带后匹配网络连接，所述宽带后匹配网络与负载连接。

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，第一相位补偿线的特征阻抗为50欧姆，电长度为90度；

第二相位补偿线的特征阻抗为2ZL，电长度为60度。

3.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述载波功率放大器包括第一输入匹配电路、第一载波放大器晶体管、第一级间匹配电路、第二载波放大器晶体管及第一阻抗逆变器，其具体连接方式如下：

所述第一输入匹配电路的输入端与第一相位补偿线连接，其输出端与第一载波放大器晶体管的栅极连接，第一载波放大器晶体管的漏极与第一级间匹配电路的输入端连接，第一级间匹配电路的输出端与第二载波放大器晶体管的栅极连接，第二载波放大器晶体管的漏极与第一阻抗逆变器的输入端连接，第一阻抗逆变器的输出端与合路点连接。

4.根据权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，所述峰值功率放大器包括第二输入匹配电路、第一峰值放大器晶体管、第二级间匹配电路、第二峰值放大器晶体管及第二阻抗逆变器，其具体连接方式如下：

所述第二输入匹配电路的输入端与功分器的另一路信号连接，其输出端与第一峰值放大器晶体管的栅极连接，第一峰值放大器晶体管的漏极与第二级间匹配电路的输入端，第二级间匹配电路的输出端与第二峰值放大器晶体管的栅极连接，第二峰值放大器晶体管的漏极与第二阻抗逆变器的输入端连接，第二阻抗逆变器的输出端为峰值功率放大器的输出端，与第二相位补偿线连接。

5.根据权利要求4所述的功率放大器，其特征在于，所述第一级间匹配电路及第二级间匹配电路结构相同，均为Π型结构，具体包括输出电容、第一电容、第二电容及第一电感，所述输出电容与第一电容并联后依次与第一电感及第二电容串联。

6.根据权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，所述第一阻抗逆变器及第二阻抗逆变器结构相同，均由一阶LC构成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述宽带后匹配网络包括两阶低通滤波结构。

8.根据权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，第一及第二输入匹配电路结构相同，均包括Π型结构、偏置电路及稳定网络电路，所述Π型结构与第一及第二级间匹配电路相同。

9.根据权利要求8所述的功率放大器，其特征在于，所述偏置电路是电长度为四分之一波长的微带线。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的功率放大器的实现方法，其特征在于，包括：

将阻抗逆变器和宽带后匹配网络中的电容电感模型转换为微带线模型，且在回退6dB处，峰值功率放大器的输出阻抗需要被设置在无穷大处，保证信号不会泄露到载波功率放大器中。