四川V段寬帶功率放大器定制

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-11

    所述電容c2的左端為信號輸入端,電容c3的右端接地,每2個(gè)微帶線之間為輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端,分別連接7個(gè)放大單元的輸入端。推薦的,所述輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)包括依次串聯(lián)連接的電容c4、電阻r3、微帶線tl9、微帶線tl10、微帶線tl11、微帶線tl12、微帶線tl13、微帶線tl14、微帶線tl15、微帶線tl16、隔直電容c5,所述電容c4的左端接地,電容c5的右端為信號輸出端,每2個(gè)微帶線之間為輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端,分別連接7個(gè)放大單元的輸出端。推薦的,所述柵極偏置電路與第二柵極偏置電路結(jié)構(gòu)相同,均包括串聯(lián)連接的電阻r4、電容c6,電容c6的上端接地,所述柵極偏置電路中電阻r4、電容c6之間接vg1端,第二柵極偏置電路中電阻r4、電容c6之間接vg2端。推薦的,所述漏極偏置電路包括串聯(lián)連接的微帶線tl17、電容c7,所述電容c7的上端接地,微帶線tl17、與電容c7之間接vd端。推薦的,所述電阻r2、電阻r3均為標(biāo)準(zhǔn)輸出阻抗50歐姆。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型應(yīng)用范圍廣,頻帶寬,小信號增益高,輸入輸出回波好的特點(diǎn),能夠滿足多個(gè)頻帶下測試設(shè)備等系統(tǒng)中的信號放大需求,有助于減少設(shè)備使用芯片數(shù)量,節(jié)約設(shè)備成本。附圖說明為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案。每個(gè)運(yùn)放只能放大特定頻率寬度的信號,比如從f1到f2頻率之間的信號,那么f2-f1的大小就是該運(yùn)放的帶寬。四川V段寬帶功率放大器定制

    使射頻信號輸入到所述低功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入超寬帶低功率放大器模塊放大后,由低功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)至射頻輸出端輸出。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊包括大功率輸出匹配單元、低功率輸出匹配單元和輸出切換單元;所述大功率輸出匹配單元的輸入端與所述寬帶大功率放大器模塊的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接;所述低功率輸出匹配單元的輸入端與所述超寬帶低功率放大器模塊的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接;所述輸出切換單元的輸入端與所述大功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的第二輸入端與所述低功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的輸出端連接至輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出公共端,且所述輸出切換單元根據(jù)所述供電控制模塊的控制信號切換大功率輸出匹配單元或者所述低功率輸出匹配單元工作。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述輸出切換單元包括:第九電感至第十一電感、第五電容至第六電容、場效應(yīng)管和第二場效應(yīng)管;所述第九電感、第十一電感和第六電容串聯(lián)在所述輸出切換單元的輸入端與所述輸出切換單元的輸出端之間。陜西超寬帶功率放大器值得推薦新一代的5 GHzWiFi通信和LTE-Advanced通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了更寬的信道帶寬和更高的調(diào)制階數(shù)。

    該低功率輸出匹配單元420的輸入端可以與超寬帶低功率放大器模塊300的寄生輸出參考面,即與超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級場效應(yīng)管的漏極相連,例如連接至后續(xù)實(shí)施例中第十四ganhemt管芯p14的漏極。本發(fā)明的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重構(gòu)原理是利用輸出切換單元430中并聯(lián)hemt器件在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)下的兩種不同等效特性,即并聯(lián)hemt器件截止時(shí)等效為并聯(lián)電容,導(dǎo)通時(shí)等效為到地電阻,將并聯(lián)hemt器件等效的并聯(lián)電容和到地電阻作為濾波器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)元件設(shè)計(jì)到網(wǎng)絡(luò)中,通過控制hemt器件的狀態(tài),重組兩種不同模式的濾波器匹配網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模式切換。請參閱圖5,為根據(jù)本發(fā)明推薦實(shí)施例的寬帶可重構(gòu)功率放大器中輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊重構(gòu)為大功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖。如圖5所示,當(dāng)供電控制模塊500發(fā)送控制信號使得并聯(lián)的場效應(yīng)管f1截止等效為并聯(lián)電容c_f1,并聯(lián)的第二場效應(yīng)管f2導(dǎo)通等效為第二到地電阻r_f2,此時(shí)大功率輸出匹配單元410和輸出切換單元430重構(gòu)為寬帶大功率帶通濾波網(wǎng)絡(luò),即前述大功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)401。圖5中c_ds1為寬帶大功率放大器模塊輸出級fet管芯漏源等效電容,l_ds1為其漏極寄生電感。重構(gòu)后的帶通濾波器作為匹配電路,一端匹配到50歐姆負(fù)載。

    本發(fā)明的輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100通過控制并聯(lián)hemt器件的導(dǎo)通和截止,既實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的開關(guān)切換模式功能,又達(dá)到了每路匹配的效果,帶寬更寬、損耗更小。請參閱圖10,為根據(jù)本發(fā)明推薦實(shí)施例的寬帶可重構(gòu)功率放大器中寬帶大功率放大器模塊的電路原理圖。如圖10所示,該寬帶大功率放大器模塊200推薦包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網(wǎng)絡(luò)210和第二中間級匹配網(wǎng)絡(luò)220。級放大器包括一個(gè)場效應(yīng)管,即ganhemt管芯p1,其輸入端連接至輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的輸出端。第二級放大器包括兩個(gè)場效應(yīng)管,即第二ganhemt管芯p2和第三ganhemt管芯p3。第三級放大器包括八個(gè)場效應(yīng)管,即第四ganhemt管芯p4、第五ganhemt管芯p5、第六ganhemt管芯p6、第七ganhemt管芯p7、第八ganhemt管芯p8、第九ganhemt管芯p9、第十ganhemt管芯p10和第十一ganhemt管芯p11。這些場效應(yīng)管的柵極均連接至供電控制模塊500,由供電控制模塊500提供外部控制電壓控制其柵極偏置。級放大器輸出端通過中間級匹配網(wǎng)絡(luò)210連接到第二級放大器輸入端,第二級放大器輸出端通過第二中間級匹配網(wǎng)絡(luò)220連接到第三級放大器輸入端。其中,寬帶大功率放大器模塊200的輸入信號經(jīng)過級放大器放大后。在設(shè)計(jì)上傳統(tǒng)窄帶放大器的端口匹配,一般是按照低噪聲或者共扼匹配來設(shè)計(jì)的,以此獲得低噪聲放大器。

    微帶線tlout8的另一端連接輸出二維人工傳輸線網(wǎng)絡(luò)的輸出端。漏極偏置及負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接電阻rc1和微帶線tlc1,微帶線tlc1的另一端連接偏置電壓vd和接地電容cc1,電阻rc1的另一端連接接地電容cc2。下面結(jié)合圖2對本實(shí)用新型的具體工作原理及過程進(jìn)行介紹:射頻輸入信號通過輸入端rfin進(jìn)入電路,等分成兩路信號,進(jìn)入、第二輸入人工傳輸線,通過、第二輸入人工傳輸線進(jìn)行阻抗變換匹配后,同時(shí)進(jìn)入至第四高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸入端,通過放大網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行功率放大后同時(shí)從至第四高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出,再經(jīng)過輸出二維人工傳輸線網(wǎng)絡(luò)后,將四路信號合成為一路信號從輸出端rfout輸出?;谏鲜鲭娐贩治?,本實(shí)用新型提出的一種二路分布式高增益寬帶功率放大器與以往的基于集成電路工藝的放大器結(jié)構(gòu)的不同之處在于架構(gòu)采用二維分布式的三堆疊場效應(yīng)管:三堆疊場效應(yīng)管與傳統(tǒng)單一晶體管在結(jié)構(gòu)上有很大不同,此處不做贅述;二維分布式的三堆疊場效應(yīng)管與傳統(tǒng)分布式場效應(yīng)管的不同在于,傳統(tǒng)分布式功率放大器只有一個(gè)輸入人工傳輸線,和一條輸出人工傳輸線,尤其晶體管的輸入阻抗較高時(shí),要實(shí)現(xiàn)50歐姆匹配,往往需要進(jìn)行電容分壓,從而惡化輸入匹配特性。射頻前端設(shè)備也在不斷發(fā)展,功率放大器成為其中的重要組成部分,而寬帶也逐漸成為其未來發(fā)展趨勢。湖南線性寬帶功率放大器值得推薦

寬帶固態(tài)功率放大器,采用了功率合成器與散熱器穿插的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),充分利用了空間資源。四川V段寬帶功率放大器定制

    本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種大動態(tài)范圍的寬帶可重構(gòu)功率放大器及采用該寬帶可重構(gòu)功率放大器的雷達(dá)系統(tǒng)。背景技術(shù):隨著有源相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展,新型多功能雷達(dá)除了傳統(tǒng)的雷達(dá)探測功能,還需具備通信功能,集成雷達(dá)探測與通信一體化的新型多功能雷達(dá)成為當(dāng)前的熱門研究方向。雷達(dá)探測與通信一體系統(tǒng)除了可以達(dá)到比較大化頻譜利用率,還可以共用軟硬件,使得整個(gè)雷達(dá)與通信系統(tǒng)更加小型化、簡潔化、高效化。其中硬件系統(tǒng)的多模式化、多功能化是雷達(dá)模式和通信模式能夠共用硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。微波t/r(transmit/receive)模塊是整個(gè)硬件系統(tǒng)中重要的射頻前端,集成雷達(dá)信號和通信信號兩種處理模式是發(fā)展硬件共用系統(tǒng)的難點(diǎn)之一。而功率放大器又是微波t/r模塊發(fā)射鏈路中的關(guān)鍵器件,無論是雷達(dá)掃描信號還是通信信號都需要經(jīng)過放大器功率放大后才能遠(yuǎn)距離傳輸。通常雷達(dá)信號需要放大器處于飽和高功率狀態(tài),而通信信號則需要放大器處于低功率高線性狀態(tài),而兩種信號的功率量級往往差別較大(10db以上),大功率雷達(dá)信號的發(fā)射功率往往在20w(43dbm)以上,而低功率通信信號的發(fā)射功率基本在1w(30dbm)以下,能同時(shí)滿足雷達(dá)探測與通信的功率放大器需要具備較大的動態(tài)范圍。四川V段寬帶功率放大器定制

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