宽带射频放大器的均衡网络及宽带射频放大器和调节方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201610107314.0 | 申请日 | 2016-02-28 | 公开(公告)号 | CN105811894A | 公开(公告)日 | 2016-07-27 |
| 申请人 | 杭州臻镭微波技术有限公司; | 发明人 | 车进; 屠志晨; 王孙兵; 田峰; 谢俊杰; 童华清; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种宽带射频 放大器 的均衡网络及宽带 射频放大器 和调节方法。宽带射频放大器的均衡网络主要包括 串联 LC谐振网络，T型 电阻 衰减网络及并联LC谐振网络。该均衡网络应用于宽带射频放大器，射频 信号 从均衡网络的射频输入端输入，高频的谐振信号经过串联LC谐振网络支路从均衡网络的射频输出端输出，谐振频点外的低频的信号经过T型电阻衰减网络衰减，并且并联LC谐振网络支路放置在T型电阻衰减网络中的接地支路端，抑制高频谐振信号的衰减。本发明均衡网络通过串联LC及并联LC的谐振选频特性，从而引起不同 频率 信号幅度的改变，达到幅度均衡控制，进而与放大器管芯搭配实现宽带射频放大器的设计。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种宽带射频放大器的均衡网络，其特征在于：此均衡网络包括串联LC谐振网络，T型电阻衰减网络及并联LC谐振网络，所述串联LC谐振网络的连接在均衡网络的射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间；所述T型电阻衰减网络连接在均衡网络的射频射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间，电阻衰减网络支路端与并联LC谐振网络输入端口相连接；所述并联LC谐振网络连接在T型电阻衰减网络支路与地之间； |
||||||
| 说明书全文 | 宽带射频放大器的均衡网络及宽带射频放大器和调节方法技术领域[0001] 本发明主要涉及一种宽带射频放大器的均衡网络，适用于宽带射频放大器的应用。 背景技术[0002] 射频信号在传输的过程中可能会出现幅度畸变和相移畸变。为了保证传输的质量，畸变大小应受到限制。通常是通过均衡网络来进行校正。一般用来校正幅度畸变的网络称为增益均衡器(也称功率均衡器、衰减均衡器或幅度均衡器)，用来校正相移畸变的网络称为相移均衡器。 [0003] 通常宽带放大器管芯的增益的频率响应为递减趋势，所以有必要改善其频率响应，提升其增益平坦度。 [0004] 增益均衡器与宽带放大器管芯的集成配套使用尚未见报道。两者配套使用可减小系统模块设计的复杂度，并且可提升宽带射频放大器的带宽及增益性能指标。 发明内容[0005]为了实现宽带增益平坦度一致放大器，本发明提出了一种宽带射频放大器的均衡网络及宽带射频放大器和调节方法。 [0006] 一种宽带射频放大器的均衡网络，此均衡网络包括串联LC谐振网络，T型电阻衰减网络及并联LC谐振网络，所述串联LC谐振网络的连接在均衡网络的射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间；所述T型电阻衰减网络连接在均衡网络的射频射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间，电阻衰减网络支路端与并联LC谐振网络输入端口相连接；所述并联LC谐振网络连接在T型电阻衰减网络支路与地之间； 所述串联LC谐振网络包括串联LC谐振网络的电感及电容；其中串联LC谐振网络的电感一端连接所述均衡网络的射频输入端口RF_IN，另一端连接串联LC谐振网络的电容；其中串联LC谐振网络的电容一端连接串联LC谐振网络的电感，另一端连接所述均衡网络的射频输出端口RF_OUT； 所述T型电阻衰减网络包括第一电阻，第二电阻及第三电阻；其中第一电阻一端连接所述均衡网络的射频输入端口RF_IN，另一端连接在第二电阻与第三电阻之间；其中第二电阻一端连接所述均衡网络的射频输出端口RF_OUT，另一端连接在第一电阻与第三电阻之间； 其中第三电阻一端连接所述均衡网络的并联LC谐振网络输入端口，另一端连接在第一电阻与第二电阻之间； 所述并联LC谐振网络包括并联LC谐振网络的电感及并联LC谐振网络的电容；其中并联LC谐振网络的电感一端连接所述均衡网络的T型电阻衰减网络支路端口，另一端连接地；其中并联LC谐振网络的电容一端连接所述均衡网络的T型电阻衰减网络支路端口，另一端连接地。 [0007] 所述均衡网络的幅度衰减量由T型电阻衰减网络的第一电阻，第二电阻及第三电阻的阻值调整控制。 [0008] 所述均衡网络的选频特性由串联LC谐振网络的电感及电容与并联LC谐振网络的电感及电容的参数调整控制。 [0009] 当所述的均衡网络应用于X波段时，串联LC谐振网络的电感采用串联微带线，串联微带线包括输入串联微带线、输出串联微带线，所述输入串联微带线、输出串联微带线分别位于串联LC谐振网络的电容的两端；所述并联LC谐振网络采用四分之一波长短路枝节微带线来代替并联LC谐振网络的电感及并联LC谐振网络的电容。 [0010] 一种采用所述的均衡网络的宽带射频放大器。 [0011] 所述均衡网络的幅度衰减量由T型电阻衰减网络的第一电阻，第二电阻及第三电阻的阻值调整控制；所述均衡网络的选频特性由串联LC谐振网络的电感及电容与并联LC谐振网络的电感及电容的参数调整控制，所述均衡网络串联LC谐振网络谐振在高频端频点，同时并联LC谐振网络也谐振在此频点，从而高频端信号的衰减尽量减小，而其他频带信号则通过T型衰减网络衰减，即随着频率的增加，衰减量减小的正斜率的均衡网络，而放大器的增益频率响为负斜率变化，从而实现宽带增益平坦度的一致变化。 [0012] 本发明的有益效果在于：第一、所述均衡网络的幅度衰减量由T型电阻衰减网络的第一电阻，第二电阻及第三电阻的阻值调整控制。第二、所述均衡网络的选频特性由串联LC谐振网络的电感及电容与并联LC谐振网络电感及电容的参数调整控制。第三、所述均衡网络可在宽带范围内保证较好输入输出驻波的同时有效的改善传输频带的频响，实现宽带平坦度一致的均衡网络。附图说明 [0013] 图1是一种宽带射频放大器的均衡网络的结构示意图；图2是一种X波段宽带射频放大器的均衡网络实施实例的结构示意图； 图3是X波段宽带射频放大器的均衡网络实施实例S参数S21测试结果图； 图4是X波段宽带射频放大器的均衡网络实施实例S参数S11测试结果图； 图5是X波段宽带射频放大器的均衡网络实施实例S参数S22测试结果图； 附图标记说明： 1、串联LC谐振网络的电感；2、串联LC谐振网络的电容；3、T型电阻衰减网络的第一电阻；4、T型电阻衰减网络的第二电阻；5、T型电阻衰减网络的第三电阻； 6、并联LC谐振网络的电感；7、并联LC谐振网络的电容；8、输入串联微带线； 9、输出串联微带线； 10、四分之一波长短路枝节微带线。 具体实施方案 [0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 [0015] 如图1所示，一种宽带射频放大器的均衡网络，它包括串联LC谐振网络，T型电阻衰减网络及并联LC谐振网络。所述的均衡网络包括串联谐振网络的电感1及电容2；T型电阻衰减网络第一电阻3，第二电阻4及第三电阻5；并联LC谐振网络的电感6及电容7。 [0016] 所述串联LC谐振网络的连接在均衡网络的射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间；所述T型电阻衰减网络连接在均衡网络的射频射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间，电阻衰减网络支路端与并联LC谐振网络输入端口相连接；所述并联LC谐振网络连接在T型电阻衰减网络支路与地之间。 [0017] 所述串联LC谐振网络包括电感1及电容2；其中电感1一端连接所述均衡网络的射频输入端口RF_IN，另一端连接电容2；其中电容2一端连接电感1，另一端连接所述均衡网络的射频输出端口RF_OUT。 [0018] 所述T型电阻衰减网络包括第一电阻3，第二电阻4及第三电阻5；其中第一电阻3一端连接所述均衡网络的射频输入端口RF_IN，另一端连接在第二电阻4与第三电阻5之间；其中第二电阻4一端连接所述均衡网络的射频输出端口RF_OUT，另一端连接在第一电阻电阻3与第三电阻5之间；其中第三电阻5一端连接所述均衡网络的并联LC谐振网络输入端口，另一端连接在第一电阻3与第二电阻4之间。 [0019] 所述并联LC谐振网络包括电感6及电容7；其中电感6一端连接所述均衡网络的T型电阻衰减网络支路端口，另一端连接地；其中电容2一端连接所述均衡网络的T型电阻衰减网络支路端口，另一端连接地；所述均衡网络的幅度衰减量由T型电阻衰减网络的第一电阻3，第二电阻4及第三电阻5的阻值调整控制。 [0020] 所述均衡网络的选频特性由串联LC谐振网络的电感1及电容2与并联LC谐振网络的电感6及电容7的参数调整控制。 [0021] 图2为本实施例的X波段宽带射频放大器的均衡网络结构图，在X波段的应用中，无源集总器件电感的寄生效应比较明显，所以采用微带线的方式实现串联与并联谐振网络。在本实施实例中它包括串联谐振网络，T型电阻衰减网络及并联谐振网络。所述实施实例的均衡网络包括串联谐振网络输入串联微带线8、电容2及输出串联微带线9；T型电阻衰减网络第一电阻3，第二电阻4及第三电阻5；并联谐振网络四分之一波长短路枝节微带线10。 [0022] 所述实施实例串联谐振网络的连接在均衡网络的射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间；所述实施实例T型电阻衰减网络连接在均衡网络的射频射频输入端口RF_IN与射频输出端口RF_OUT之间，电阻衰减网络支路端与并联谐振网络输入端口相连接；所述实施实例并联谐振网络连接在T型电阻衰减网络支路与地之间。 [0023] 所述实施实例串联谐振网络包括输入串联微带线8、电容2及输出串联微带线9；其中输入串联微带线8一端连接所述实施实例均衡网络的射频输入端口RF_IN，另一端连接电容2；其中电容2一端连接输入串联微带线8，另一端连接输出串联微带线9；其中输出串联微带线9一端连接电容2，另一端连接所述实施实例均衡网络的射频输出端口RF_OUT。 [0024] 所述实施实例并联谐振网络包括四分之一波长短路枝节微带线10；其中短路枝节微带线10一端连接所述实施实例均衡网络的T型电阻衰减网络支路端口，另一端连接地。 [0025] 所述实施实例均衡网络的选频特性由串联谐振网络的输入串联微带线8、电容2及输出串联微带线9与并联谐振网络四分之一波长短路枝节微带线10的参数调整控制。 [0026] 所述实施实例均衡网络串联谐振网络谐振在高频端频点，同时并联谐振网络也谐振在此频点，从而高频端信号的衰减尽量减小，而其他频带信号则通过T型衰减网络衰减。即随着频率的增加，衰减量减小的正斜率的均衡网络。通常放大器的增益频率响应为负斜率变化，所以两者叠加实现宽带增益平坦度一致变化。 [0027] 本实施实例的X波段宽带射频放大器的均衡网络，其工作频段为8-12GHz，低频段抑制，高频段提升，本实施实例采用GaAs衬底的IPD工艺设计完成，均衡网络的尺寸为0.7mmx0.8mm。 [0028] 图3为本实施实例提供的一种负斜率幅度小信号S参数S21测试曲线图，此实施实例在X波段（8~12GHz）频带内，低频段衰减多，高频段衰减少；衰减幅度范围是-1.4dB~-0.2dB，幅度均衡量为1.2dB，通带插损为0.2dB。 [0029] 图4为本实施实例提供的一种负斜率幅度小信号S参数S11测试曲线图。此实施实例在X波段（8~12GHz）频带内回波损耗达到了-20dB以下。 [0030] 图5为本实施实例提供的一种负斜率幅度小信号S参数S22测试曲线图。此实施实例在X波段（8~12GHz）频带内回波损耗达到了-20dB以下。 |
||||||
