一種高效率功率放大器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高效率功率放大器。該功率放大器包括依次電連接的增益控制電路、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大模塊和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊和電源模塊；所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端與所述電源模塊電連接，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端與增益控制電路電連接；其中，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊接收并處理控制信號(hào)，由所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端輸出電壓調(diào)控指令，所述電源模塊接收所述電壓調(diào)控指令并輸出調(diào)控電壓，通過(guò)所述調(diào)控電壓來(lái)調(diào)節(jié)所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值。實(shí)現(xiàn)了功率放大器在不同的輸出功率下均能工作于飽和狀態(tài)，大大提高功放效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高效率功率放大器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體、微電子和通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效率功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]效率是通信系統(tǒng)核心的指標(biāo)之一。通訊系統(tǒng)絕大部分的能耗來(lái)自于通信系統(tǒng)的核心模塊的功率放大器。如何提高功率放大器的效率已經(jīng)成為工業(yè)界亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于機(jī)載、艦載、車(chē)載等通訊系統(tǒng)而言，能夠攜帶的燃油和電池有限，因此功率放大器的效率至關(guān)重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，功率放大器效率提升技術(shù)主要包括:Doherty功率放大器和包絡(luò)跟蹤技術(shù)。
[0004]Doherty功率放大器為有源負(fù)載調(diào)制技術(shù)，整個(gè)功放由兩路功放電路構(gòu)成。其中載波功放工作于A(yíng)B類(lèi)，峰值功放工作于B類(lèi)或C類(lèi)。輸入信號(hào)的大小自動(dòng)實(shí)現(xiàn)C類(lèi)功放管的開(kāi)啟程度，從而實(shí)現(xiàn)兩路功放管負(fù)載的變化，提高功率放大器在在功率回退時(shí)的效率。其缺點(diǎn)在于:
[0005]—、Doherty功放只有在特定功率下(飽和輸出和特定輸出功率下)才能達(dá)到最大值效率值；
[0006]二、需要兩只功放管，增加成本；
[0007]包絡(luò)跟蹤技術(shù)為電源調(diào)制技術(shù)，不同的輸入信號(hào)下，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功放漏極電源電壓，使功放工作于電壓飽和狀態(tài)，降低功放熱功耗，從而提高功放效率。為了保證功放具有恒定的效率和增益，功放漏極電壓與輸入信號(hào)之間必須要滿(mǎn)足一定的函數(shù)關(guān)系。實(shí)際上由于功放管寄生參數(shù)及膝區(qū)電壓的存在，難以做到，常常導(dǎo)致低功率下，效率提升效率不理想，同時(shí)造成增益下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種高效率功率放大器，在不同的輸出功率下均能工作于飽和狀態(tài)，大大提尚功放效率。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高效率功率放大器，該功率放大器包括依次電連接的增益控制電路、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大模塊和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊和電源模塊;數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端與電源模塊電連接，數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端與增益控制電路電連接；
[0010]其中，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，用于放大模塊輸出匹配，數(shù)字信號(hào)處理模塊接收并處理控制信號(hào)，由數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端輸出電壓調(diào)控指令，電源模塊接收電壓調(diào)控指令并輸出調(diào)控電壓，通過(guò)調(diào)控電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值；由數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端輸出控制指令，增益控制電路接收控制指令，調(diào)節(jié)增益控制電路增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)捷斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的大小并輸出信號(hào)，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)用于放大模塊輸入匹配，減小增益控制電路輸出信號(hào)與放大模塊之間的反射，確保將增益控制電路的輸出信號(hào)到達(dá)放大模塊。
[0011 ] 進(jìn)一步的，還包括:耦合器，延時(shí)電路和檢波器；
[0012]其中，親合器的輸入端用于接收輸入信號(hào)，親合器的第一輸出端與檢波器的輸入端電連接，耦合器的第二輸出端與延時(shí)電路的輸入端電連接；
[0013]延時(shí)電路的輸入和輸出端分別與耦合器的第二輸出端和增益控制電路電連接，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理；
[0014]檢波器的輸入和輸出端分別與親合器的第一輸出端和數(shù)字信號(hào)處理模塊電連接，用于檢測(cè)輸入信號(hào)的功率大小，并將其轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)傳輸給數(shù)字信號(hào)處理模塊。
[0015]進(jìn)一步的，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)至少包括一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)可調(diào)電容器。
[0016]進(jìn)一步的，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括依次串聯(lián)第一微帶線(xiàn)、第一隔直電容器、第二微帶線(xiàn)、和第二隔直電容器，第一微帶線(xiàn)的輸入端與放大模塊的輸出端電連接，可調(diào)電容器與第二微帶線(xiàn)和第二隔直電容器電連接，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與電源模塊電連接。
[0017]進(jìn)一步的，可調(diào)電容器為鐵電薄膜電容器。
[0018]進(jìn)一步的，放大模塊為晶體管管芯、晶體管管芯構(gòu)成的放大電路或具有封裝管殼的功放管
[0019]本發(fā)明提供的高效率功率放大器，通過(guò)依次電連接的增益控制電路、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大模塊和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊和電源模塊;數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端與電源模塊電連接，數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端與增益控制電路電連接;其中，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，用于放大模塊輸出匹配，數(shù)字信號(hào)處理模塊接收并處理控制信號(hào)，由數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端輸出電壓調(diào)控指令，電源模塊接收電壓調(diào)控指令并輸出調(diào)控電壓，通過(guò)調(diào)控電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值；由數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端輸出控制指令，增益控制電路接收控制指令，調(diào)節(jié)增益控制電路增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)捷斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的大小并輸出信號(hào)，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)用于放大模塊輸入匹配，減小增益控制電路輸出信號(hào)與放大模塊之間的反射，確保將增益控制電路的輸出信號(hào)到達(dá)放大模塊。本發(fā)明提供的高效率功率放大器解決了傳統(tǒng)功率放大器在輸出功率下降后，功放效率降低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了功率放大器在不同的輸出功率下均能工作于飽和狀態(tài)，大大提高功放效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器的負(fù)載調(diào)制原理圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器與傳統(tǒng)的AB類(lèi)功率放大器在不同輸出功率下的效率曲線(xiàn)圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種高效率功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0026]實(shí)施例一
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例提供的放大器能夠提供不同的輸出功率，且在不同的輸出功率下均能工作飽和狀態(tài)。本發(fā)明提供的高效率功率放大器的工作類(lèi)型可以是A類(lèi)、B類(lèi)、AB類(lèi)、C類(lèi)功率放大器。
[0028]如圖1所示，該功率放大器包括依次電連接的增益控制電路10、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)11、放大模塊12和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊14和電源模塊15;數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第一輸出端與電源模塊15電連接，數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第二輸出端與增益控制電路10電連接；
[0029]其中，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，用于放大模塊12輸出匹配，數(shù)字信號(hào)處理模塊14接收并處理控制信號(hào)，由數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第一輸出端輸出電壓調(diào)控指令，電源模塊15接收電壓調(diào)控指令并輸出調(diào)控電壓，通過(guò)調(diào)控電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13的阻抗值；由數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第二輸出端輸出控制指令，增益控制電路10接收控制指令，調(diào)節(jié)增益控制電路10的增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)捷斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的信號(hào)大小并輸出信號(hào)，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)11用于放大模塊12的輸入匹配，減小增益控制電路10輸出信號(hào)與放大模塊12之間的反射，確保將增益控制電路10的輸出信號(hào)到達(dá)放大模塊12。
[0030]具體的，該功率放大器為無(wú)源負(fù)載調(diào)制的功率放大器，其中，增益控制電路10，用于調(diào)節(jié)功放輸入功率大小，防止由于輸入功率過(guò)大導(dǎo)致放大模塊因?yàn)檫^(guò)壓縮損壞。輸入匹配網(wǎng)絡(luò)11用于減小增益控制電路10輸出信號(hào)與放大模塊12之間的反射，確保將增益控制電路10的輸出信號(hào)到達(dá)放大模塊12。放大模塊12為放大器的核心部件，用于將信號(hào)進(jìn)行放大。其中，放大模塊12可選晶體管管芯、晶體管管芯構(gòu)成的放大電路或具有封裝管殼的功放管。晶體管可選氮化鎵高電子迀移率晶體管、砷化鎵高電子迀移率晶體管、橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管或金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0031]數(shù)字信號(hào)處理模塊14包括記錄了功率放大器在不同輸出功率下輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13負(fù)載阻抗值、可調(diào)電容器C3容值、電源模塊15的調(diào)控電壓及放大模塊12增益數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。電源模塊15，用于輸出調(diào)控電壓。
[0032]輸出匹配網(wǎng)絡(luò)11至少包括一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，該一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)可調(diào)電容器。
[0033]為描述描述方便，示例性的以輸出匹配網(wǎng)絡(luò)只有一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，且該可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)只有I個(gè)可調(diào)電容進(jìn)行舉例說(shuō)明。
[0034]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效率功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)示意圖。輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13包括一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)包含一個(gè)可調(diào)電容器C3。輸出匹配網(wǎng)絡(luò)依次串聯(lián)第一微帶線(xiàn)131、第一隔直電容Cl、第二微帶線(xiàn)132、和第二隔直電容C2，第一微帶線(xiàn)131的輸入端與放大模塊12的電連接，可調(diào)電容器C3與電源模塊15和第二隔直電容器C2電連接。
[0035]此外，在輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13和電源模塊15之間連接有扼流圈LI，其作用是防止射頻信號(hào)進(jìn)入電源模塊15，導(dǎo)致電源模塊15損壞，同時(shí)防止電源模塊15對(duì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13的特性造成干擾。同時(shí)第一微帶線(xiàn)131與放大模塊12的供電電源16之間接有扼流圈L2扼流圈為射頻電路供電時(shí)常用技術(shù)，其作用于扼流圈LI相同。
[0036]具體的，可調(diào)電容器C3可選鐵電薄膜電容器，鐵電薄膜電容器可以為鈦酸鍶鋇鐵電薄膜電容器，該電容器具有高調(diào)諧率、高Q值、高調(diào)節(jié)速度及高擊穿電壓等特性。在不同的控制電壓下，鐵電薄膜的介電常數(shù)不同，電容調(diào)諧率可達(dá)50%以上。非常適合可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)制備。
[0037]第一微帶線(xiàn)131和第二微帶線(xiàn)132是在PCB介質(zhì)基板上導(dǎo)電金屬構(gòu)成的微帶線(xiàn)。
[0038]另外，數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第二輸出端與增益控制電路10電連接，增益控制電路10接收控制指令調(diào)節(jié)增益控制電路增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)捷斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)11信號(hào)的大小并輸出信號(hào)。增益控制電路10可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功率放大器的輸入信號(hào)的功率。
[0039]該功率放大器的工作原理如下:
[0040]根據(jù)需求的特定輸出功率，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號(hào)。根據(jù)不同的輸出功率，數(shù)字信號(hào)處理模塊14接收根據(jù)預(yù)設(shè)控制信號(hào)，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理模塊14的第一輸出端給電源模塊15，用于控制電源模塊15的輸出控制電壓的變化，當(dāng)輸出控制電壓的變化，可調(diào)電容器C3的容值發(fā)生變化，導(dǎo)致輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13的阻抗值發(fā)生變化。功率放大器的工作狀態(tài)也發(fā)生相應(yīng)的變化。
[0041]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的高效率功率放大器的無(wú)源負(fù)載調(diào)制原理圖。其中，放大模塊12為一款氮化鎵高電子迀移率晶體管芯片。
[0042]氮化鎵高電子迀移率晶體管在不同輸出功率下的負(fù)載線(xiàn)，如圖3所示。圖中Imax為氮化鎵高電子迀移率晶體管的最大飽和輸出電流，Vkne3e3為氮化鎵高電子迀移率晶體管的膝區(qū)電壓，Vgs為氮化鎵高電子迀移率晶體管柵極電壓，Vds為氮化鎵高電子迀移率晶體管漏極工作電壓，Ids為氮化鎵高電子迀移率晶體管漏極工作電流。a為氮化鎵高電子迀移率晶體管高功率輸出時(shí)的負(fù)載線(xiàn);b為氮化鎵高電子迀移率晶體管中等功率輸出時(shí)的負(fù)載線(xiàn)，c為氮化鎵高電子迀移率晶體管低功率輸出時(shí)的負(fù)載線(xiàn)。負(fù)載線(xiàn)的斜率的倒數(shù)代表負(fù)載值得大小。當(dāng)功率放大器的輸出功率下降時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理模塊14調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13的控制電壓，提高輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13阻抗值，從而降低氮化鎵高電子迀移率晶體管負(fù)載線(xiàn)斜率，提高晶體管負(fù)載阻抗，使氮化鎵高電子迀移率晶體管芯片工作于高阻狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功率飽和，提高功放管的效率值。
[0043]為了更清楚的看出本實(shí)施例中的功率放大器與傳統(tǒng)功率放大器的效率。圖4給出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的高效率功率放大器與傳統(tǒng)的AB類(lèi)功率放大器在不同輸出功率下的效率曲線(xiàn)圖。該功率放大器的工作頻率為1.3GHzο如圖4所示，本實(shí)施例中效率放大器與傳統(tǒng)的AB類(lèi)功放在具有相同輸出功率的情況下，效率得到大大提升。例如，功率回退6dB后傳統(tǒng)的AB類(lèi)功放效率值只有39% ;而基于本發(fā)明的效率放大器在功率回退6dB后，效率仍然高達(dá)68%。與傳統(tǒng)的AB類(lèi)功放相比，功率回退6dB后，絕對(duì)效率提升29個(gè)百分點(diǎn)。
[0044]本發(fā)明的提供的實(shí)施例通過(guò)依次電連接增益控制電路、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大模塊和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊和電源模塊，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)外可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)。其中，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字信號(hào)處理模塊接收控制信號(hào)，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端給電源模塊的輸出控制電壓，電源模塊的輸出端與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)電連接，且通過(guò)控制電壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值。使功率放大器在輸出功率下降時(shí)，保證放大模塊的核心元件氮化鎵高電子迀移率晶體管工作于高組狀態(tài)，功率放大器工作于飽和狀態(tài)，大大提高了功率放大器在輸出功率下降后的效率。本實(shí)施例一提供的高效率放大器解決了傳統(tǒng)功率放大器在輸出功率降低后，功放效率迅速下降的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了在不同的輸出功率下均能工作于飽和狀態(tài)，大大提高功放效率。
[0045]實(shí)施例二
[0046]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種高效率功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。該放大器根據(jù)輸入信號(hào)的功率大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，使功率放大器在不同的輸出功率小均工作于飽和狀態(tài)。本實(shí)施例以實(shí)施例一為基礎(chǔ)，該功率放大器還包括:耦合器16，延時(shí)電路17和檢波器18;
[0047 ]親合器16的輸入端用于接收輸入信號(hào)，親合器16的第一輸出端與檢波器18的輸入端電連接，耦合器16的第二輸出端與延時(shí)電路17的輸入端電連接；
[0048]延時(shí)電路17的輸入和輸出端分別與耦合器16的第二輸出端和增益控制電路1電連接，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理；
[0049]檢波器18的輸入和輸出端分別與親合器16的第一輸出端和數(shù)字信號(hào)處理模塊14電連接，用于檢測(cè)輸入信號(hào)的功率大小，并將其轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)傳輸給數(shù)字信號(hào)處理模塊。
[0050]本實(shí)施例中功率放大器的工作原理如下:
[0051]耦合器16的輸入端用于接收輸入信號(hào)。將輸入信號(hào)通過(guò)耦合器的第一輸出端傳給檢波器18，檢波器18用于檢測(cè)輸入信號(hào)的功率大小，并將其轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)傳輸給數(shù)字信號(hào)處理模塊14，數(shù)字信號(hào)處理模塊14對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行分析。然后數(shù)字信號(hào)處理模塊14控制增益控制電路10和控制電源模塊15 ο增益控制電路10接收控制指令，調(diào)節(jié)增益控制電路增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)捷斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)11的信號(hào)大小并輸出信號(hào)。電源模塊15輸出合適的調(diào)控電壓，來(lái)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)13的阻抗值，為放大模塊提供合適的負(fù)載阻抗值，保證功率放大器在不同輸出功率下均能工作在飽和狀態(tài)，提高功率放大器功率下降時(shí)的效率。
[0052]本實(shí)施例提供的高效率放大模塊通過(guò)在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上添加耦合器，延時(shí)電路和檢波器，實(shí)現(xiàn)了功率放大器實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入功率大小，并調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，保證功率放大器能夠?qū)崟r(shí)通過(guò)檢測(cè)輸入功率大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，保證功率放大器在不同的輸出功率下均能工作于飽和狀態(tài)，大大提高功放在輸出功率下降時(shí)的效率。
[0053]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效率功率放大器，其特征在于，包括依次電連接的增益控制電路、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大模塊和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字信號(hào)處理模塊和電源模塊;所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端與所述電源模塊電連接，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端與增益控制電路電連接； 其中，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為電壓調(diào)節(jié)的可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，用于所述放大模塊輸出匹配，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊接收并處理控制信號(hào)，由所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第一輸出端輸出電壓調(diào)控指令，所述電源模塊接收所述電壓調(diào)控指令并輸出調(diào)控電壓，通過(guò)所述調(diào)控電壓來(lái)調(diào)節(jié)所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值；由所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的第二輸出端輸出控制指令，所述增益控制電路接收所述控制指令，調(diào)節(jié)所述增益控制電路增益，從而調(diào)節(jié)傳輸?shù)剿鲚斎肫ヅ渚W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的大小并輸出信號(hào)，所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)用于放大模塊輸入匹配，減小所述增益控制電路輸出信號(hào)與放大模塊之間的反射，確保將所述增益控制電路的輸出信號(hào)能夠傳輸?shù)椒糯竽K。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率功率放大器，其特征在于，還包括:耦合器，延時(shí)電路和檢波器； 其中，所述耦合器的輸入端用于接收輸入信號(hào)，所述耦合器的第一輸出端與所述檢波器的輸入端電連接，所述耦合器的第二輸出端與所述延時(shí)電路的輸入端電連接； 所述延時(shí)電路的輸入和輸出端分別與耦合器的第二輸出端和增益控制電路電連接，用于對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理； 所述檢波器的輸入和輸出端分別與耦合器的第一輸出端和數(shù)字信號(hào)處理模塊電連接，用于檢測(cè)所述輸入信號(hào)的功率大小，并將其轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)傳輸給數(shù)字信號(hào)處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的高效率功率放大器，其特征在于，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)至少包括一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)，所述一級(jí)可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)至少包含一個(gè)可調(diào)電容器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效率放大器，其特征在于，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括依次串聯(lián)第一微帶線(xiàn)、第一隔直電容器、第二微帶線(xiàn)、和第二隔直電容器，所述第一微帶線(xiàn)的輸入端與放大模塊的輸出端電連接，所述可調(diào)電容器與所述第二微帶線(xiàn)和所述第二隔直電容器電連接，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與電源模塊電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效率功率放大器，其特征在于，可調(diào)電容器為鐵電薄膜電容器。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效率功率放大器，其特征在于，所述放大模塊為晶體管管芯、晶體管管芯構(gòu)成的放大電路或具有封裝管殼的功放管。
【文檔編號(hào)】H03F3/21GK105932969SQ201511018415
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】楊天應(yīng), 張乃千, 張永勝
【申請(qǐng)人】蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司