[发明专利]一种射频放大器电路的设计方法及射频放大器电路

权利要求书

1.一种射频放大器电路的设计方法，其特征在于，包括：

获取射频放大器工作在指定类时的偏置条件，并控制射频放大器偏置到指定类；

通过测试获得射频放大器在指定类下的射频小信号S参数；基于所述射频小信号S参数，获得输入等效电路；所述输入等效电路包括串联的第一电感、第一电阻和第一电容；

通过测试获得射频放大器在不同频率下的load-pull阻抗；基于所述load-pull阻抗，获得输出等效电路；所述输出等效电路包括第二电感、第二电阻和第二电容；所述第二电阻和第二电容并联后与所述第二电感串联。

2.根据权利要求1所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，获取射频放大器工作在指定类时的偏置条件，具体包括：获取射频放大器工作在指定类时的偏置电压；所述偏置电压获取方法包括：

获取射频放大器工作在指定类时，对应工作电压下的阈值电压；所述阈值电压为漏极电流达到1mA时，加载在栅源极之间的最小电压；

将所述阈值电压与一个预设电压相加，得到偏置电压。

3.根据权利要求2所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，所述指定类包括A类或AB类。

4.根据权利要求2所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，所述预设电压的范围为0～0.5V。

5.根据权利要求1所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，基于所述射频小信号S参数，获得输入等效电路，具体包括：

将所述射频小信号S参数转换成Z参数，提取出对应的参数作为第一电阻的阻值；

将所述射频小信号S参数转换成Y参数，提取出对应的参数作为第一电容的容值；

修正高频状态下输入等效电路的虚部，获得使输入等效电路网络合成的输入阻抗与S参数输入阻抗目标值一致的电感值，将所述电感值作为第一电感的感值。

6.根据权利要求1所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，通过测试获得射频放大器在不同频率下的load-pull阻抗，具体包括：

通过测试获得射频放大器在不同频率下的等功率圆图，并获取各等功率圆图的圆心阻抗；将各等功率圆图的圆心阻抗相连接获得功率圆心连线；

通过测试获得射频放大器在不同频率下的等效率圆图，并获取各等效率圆图的圆心阻抗；将各等效率圆图的圆心阻抗相连接获得效率圆心连线。

7.根据权利要求6所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，基于所述load-pull阻抗，获得输出等效电路，具体包括：

调谐所述输出等效电路获得第二电阻的阻值、第二电容的容值和第二电感的感值，使得由所述第二电阻、第二电容和第二电感形成的网络在Smith圆图中介于功率圆心连线和效率圆心连线的中间区域，即射频放大器功率和效率的性能折中阻抗点。

8.根据权利要求6所述的射频放大器电路的设计方法，其特征在于，所述频率的范围包括2GHz～8GHz。

9.一种射频放大器电路，包括射频放大器；其特征在于，还包括：输入等效电路和输出等效电路；所述输入等效电路与所述射频放大器的输入互相等效；所述输出等效电路与所述射频放大器的输出互相等效；所述输入等效电路包括串联的第一电感、第一电阻和第一电容；所述输出等效电路包括第二电感、第二电阻和第二电容；所述第二电阻和第二电容并联后与所述第二电感串联；

所述输入等效电路和输出等效电路的获取方法包括：

获取射频放大器工作在指定类时的偏置条件，并控制射频放大器偏置到指定类；

通过测试获得射频放大器在指定类下的射频小信号S参数；基于所述射频小信号S参数，获得输入等效电路；

通过测试获得射频放大器在不同频率下的load-pull阻抗；基于所述load-pull阻抗，获得输出等效电路。

10.根据权利要求9所述的射频放大器电路，其特征在于，所述射频放大器采用独立的场效应管；所述输入等效电路与所述射频放大器的栅极互相等效；所述输出等效电路与所述射频放大器的漏极互相等效。