一种射频信号功率放大电路专利检索-带通滤波信号处理专利检索查询-专利查询网

一种射频 信号功率放大电路

阅读：183发布：2024-02-23

专利汇可以提供一种射频信号功率放大电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种射频信号功率放大电路，其特征在于：包括依次连接的传输线巴伦一、平衡传输线变压器一、两路中间转换模块、平衡传输线变压器二、电容模块和传输线巴伦二，以及与平衡传输线变压器二连接的LC滤波馈电模块；其中，传输线巴伦一与射频输入端连接，传输线巴伦二与射频输出端连接；两路中间转换模块中，每路中间转换模块均包括RC 串联单元、与RC串联单元连接的射频单元、LC单元和连接在RC串联单元与射频单元连接处的调压单元。该功率放大电路可实现射频信号高倍数大功率放大，可靠性极高，可抵消改善二次谐波。，下面是一种射频信号功率放大电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种射频信号功率放大电路，其特征在于：包括依次连接的传输线巴伦一、平衡传输线变压器一、两路中间转换模块、平衡传输线变压器二、电容模块和传输线巴伦二，以及电源模块和与平衡传输线变压器二连接的LC滤波馈电模块；其中，传输线巴伦一与射频输入端连接，传输线巴伦二与射频输出端连接；
两路中间转换模块中，每路中间转换模块均包括RC串联单元、与RC串联单元连接的射频单元、LC单元和连接在RC串联单元与射频单元连接处的调压单元；每路中间转换模块的输入端通过RC串联单元与平衡传输线变压器一连接；每路中间转换模块的输出端通过射频单元与平衡传输线变压器二连接；LC单元连接在射频单元与平衡传输线变压器二连接处。
2.根据权利要求1所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述射频单元包括射频功率管；射频功率管的输入端与RC串联单元连接；射频功率管的输出端与平衡传输线变压器二连接；射频功率管的输入端与输出端之间通过电容和电阻串联实现连接；两路中间转换模块中，两个射频功率管的输出端之间连接有电感。
3.根据权利要求1所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述调压单元由可调分压电路、NPN三极管、PNP三极管以及外围电路连接组成。
4.根据权利要求3所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述调压单元由可调分压电路、NPN三极管、PNP三极管以及外围电路连接组成是指：可调分压电路由两个电阻组串联组成；可调分压电路的一端连接有偏置电压，另一端接地；任一个电阻组带有可调电阻；
NPN三极管的基极与两个电阻组串联处连接，NPN三极管的集电极与电源模块连接，NPN三极管的发射极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的集电极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的发射极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的发射极还连接到RC串联单元与射频单元连接处。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述平衡传输线变压器一由两个巴伦一连接组成，两个巴伦一通过输入端串联，输出端交叉并联的方式构成平衡传输线变压器一；两个巴伦一还分别通过输入端与传输线巴伦一连接，且分别通过输出端与RC串联单元连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述平衡传输线变压器二由两个巴伦二连接组成，两个巴伦二通过输入端交叉并联，输出端串联的方式构成平衡传输线变压器二；两个巴伦二还分别通过输入端与射频单元连接，且分别通过输出端与电容模块连接；所述LC滤波馈电模块连接在两个巴伦二输出端串联处。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述平衡传输线变压器一是变换比为4:1的平衡传输线变压器一。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的射频信号功率放大电路，其特征在于：所述平衡传输线变压器二是变换比为1:4的平衡传输线变压器二。

说明书全文

一种射频信号功率放大电路

技术领域

[0001] 本发明涉及射频放大技术领域，更具体地说，涉及一种射频信号功率放大电路。

背景技术

[0002] 随着科技的进步，通信技术蓬勃发展，实现各种环境中的稳定、高速的数据传输是现在通信系统的主要研究目标之一。射频信号需要经过功率放大、使其满足发送功率要求后，再通过天线将其辐射到空间。由于射频信号频率高，因此一般的放大电路并不能适用，功率放大电路需要针对射频信号进行设计。但是目前已有射频信号功率放大电路存在以下不足：

[0003] (一)功率放大电路的放大倍数低，不能满足发送功率要求；(二)功率放大电路通常采用单个射频功率管实现信号放大，放大功率受到限制，影响功率放大电路工作的稳定性和可靠性；(三)射频信号放大过程中产生二次谐波，增加信号失真的风险，并且需要在后续加入复杂的滤波电路以消除二次谐波；(四)在恶劣负载驻波情况下，功率放大电路工作稳定性较差。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种可实现射频信号高倍数大功率放大、可靠性极高、可抵消改善二次谐波的射频信号功率放大电路。

[0005] 为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种射频信号功率放大电路，其特征在于：包括依次连接的传输线巴伦一、平衡传输线变压器一、两路中间转换模块、平衡传输线变压器二、电容模块和传输线巴伦二，以及电源模块和与平衡传输线变压器二连接的LC滤波馈电模块；其中，传输线巴伦一与射频输入端连接，传输线巴伦二与射频输出端连接；

[0006] 两路中间转换模块中，每路中间转换模块均包括RC串联单元、与RC串联单元连接的射频单元、LC单元和连接在RC串联单元与射频单元连接处的调压单元；每路中间转换模块的输入端通过RC串联单元与平衡传输线变压器一连接；每路中间转换模块的输出端通过射频单元与平衡传输线变压器二连接；LC单元连接在射频单元与平衡传输线变压器二连接处。

[0007] 优选地，所述射频单元包括射频功率管；射频功率管的输入端与RC串联单元连接；射频功率管的输出端与平衡传输线变压器二连接；射频功率管的输入端与输出端之间通过电容和电阻串联实现连接；两路中间转换模块中，两个射频功率管的输出端之间连接有电感。

[0008] 优选地，所述调压单元由可调分压电路、NPN三极管、PNP三极管以及外围电路连接组成。

[0009] 优选地，所述调压单元由可调分压电路、NPN三极管、PNP三极管以及外围电路连接组成是指：可调分压电路由两个电阻组串联组成；可调分压电路的一端连接有偏置电压，另一端接地；任一个电阻组带有可调电阻；NPN三极管的基极与两个电阻组串联处连接，NPN三极管的集电极与电源模块连接，NPN三极管的发射极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的集电极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的发射极与PNP三极管的基极连接；PNP三极管的发射极还连接到RC串联单元与射频单元连接处。

[0010] 优选地，所述平衡传输线变压器一由两个巴伦一连接组成，两个巴伦一通过输入端串联，输出端交叉并联的方式构成平衡传输线变压器一；两个巴伦一还分别通过输入端与传输线巴伦一连接，且分别通过输出端与RC串联单元连接。

[0011] 优选地，所述平衡传输线变压器二由两个巴伦二连接组成，两个巴伦二通过输入端交叉并联，输出端串联的方式构成平衡传输线变压器二；两个巴伦二还分别通过输入端与射频单元连接，且分别通过输出端与电容模块连接；所述LC滤波馈电模块连接在两个巴伦二输出端串联处。

[0012] 优选地，所述平衡传输线变压器一是变换比为4:1的平衡传输线变压器一。

[0013] 优选地，所述平衡传输线变压器二是变换比为1：4的平衡传输线变压器二。

[0014] 本发明功率放大电路在30～88M频段范围内可把射频信号进行高倍数大功率放大，例如从1W高效率放大至100W；采用两个射频功率管来实现放大，具有极高的可靠性能。同时输入输出通过巴伦接带磁芯的4:l平衡传输线变压器一和1:4平衡传输线变压器二宽带匹配，配合LC滤波馈电模块，使功率放大电路单级功放在30～88M全频段范围内达到了
60％以上的效率。同时传输线巴伦一和传输线巴伦二的180度推挽放大，抵消改善了二次谐波10dB以上，减低了后续滤波器滤除谐波的压力。另外通过射频功率管加设电阻负反馈和输入串联电阻的措施来保证了30～88M频段范围内的带内平坦度以及各种恶劣负载驻波下的稳定性。

[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

[0016] 1、本发明功率放大电路在30～88M频段范围内可把射频信号进行高倍数大功率放大，具有极高的可靠性能；功放效率高；

[0017] 2、本发明功率放大电路可抵消改善二次谐波，减低了后续滤波器滤除谐波的压力；

[0018] 3、本发明功率放大电路可保证30～88M频段范围内的带内平坦度，即使在恶劣负载驻波情况下也具有良好的稳定性。附图说明

[0019] 图1是本发明功率放大电路的框图；

[0020] 图2是本发明功率放大电路的电路原理图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

[0022] 实施例

[0023] 本实施例一种射频信号功率放大电路，其结构如图1和图2所示，包括依次连接的传输线巴伦一WT101、平衡传输线变压器一、两路中间转换模块、平衡传输线变压器二、电容模块和传输线巴伦二WT106，以及与平衡传输线变压器二连接的LC滤波馈电模块；其中，传输线巴伦一WT101与射频输入端连接，传输线巴伦二WT106与射频输出端连接。

[0024] 两路中间转换模块中，每路中间转换模块均包括RC串联单元、与RC串联单元连接的射频单元、LC单元和连接在RC串联单元与射频单元连接处的调压单元；每路中间转换模块的输入端通过RC串联单元与平衡传输线变压器一连接；每路中间转换模块的输出端通过射频单元与平衡传输线变压器二连接；LC单元连接在射频单元与平衡传输线变压器二连接处。

[0025] 具体的电路是：平衡传输线变压器一是变换比为4:1的平衡传输线变压器一。平衡传输线变压器一由两个巴伦一WT102、WT103连接组成，两个巴伦一WT102、WT103通过输入端串联，输出端交叉并联的方式构成平衡传输线变压器一；两个巴伦一WT102、WT103还分别通过输入端与传输线巴伦一连接，且分别通过输出端与RC串联单元连接。

[0026] RC串联单元包括电容C101，C101’和由电阻R102、R103和R104，R102’、R103’和R104’并联组成并联电阻组。

[0027] 射频单元包括射频功率管VQ101，VQ101’；射频功率管VQ101，VQ101’的输入端与并联电阻组连接；射频功率管VQ101，VQ101’的输出端与平衡传输线变压器二连接；射频功率管VQ101，VQ101’的输入端与输出端之间通过电容C102，C102’与并联电阻R105和R106，R105’和R106’串联实现连接；两个射频功率管VQ101和VQ101’的输出端之间连接有电感L102。LC单元包括串联的电容CP101，CP101’和电感L101,L101’。

[0028] 调压单元由可调分压电路、NPN三极管VQ102，VQ102’、PNP三极管VQ103，VQ103’以及外围电路连接组成。可调分压电路由两个电阻组串联组成；可调分压电路的一端连接有偏置电压VG，另一端接地。一个电阻组包括电阻RP101和RP102，RP101’和RP102’；另一个电阻组包括电阻R107、R108、R109和可调电阻R110，电阻R107’、R108’、R109’和可调电阻R110’。

[0029] NPN三极管VQ102，VQ102’的基极与两个电阻组串联处连接，NPN三极管VQ102，VQ102’的集电极与电源模块中的VCC电压连接，NPN三极管VQ102，VQ102’的发射极与PNP三极管VQ103，VQ103’的基极连接；PNP三极管VQ103，VQ103’的集电极通过电阻R111，R111’与PNP三极管VQ103，VQ103’的基极连接；PNP三极管VQ103，VQ103’的发射极通过二极管VD101，VD101’与PNP三极管VQ103，VQ103’的基极连接；PNP三极管VQ103，VQ103’的发射极还通过电阻R114，R114’连接到RC串联单元与射频功率管VQ101，VQ101’连接处。

[0030] 平衡传输线变压器二是变换比为1:4的平衡传输线变压器二。平衡传输线变压器二由两个巴伦二WT104、WT105连接组成，两个巴伦二WT104、WT105通过输入端交叉并联，输出端串联的方式构成平衡传输线变压器二；两个巴伦二WT104、WT105还分别通过输入端与射频功率管VQ101，VQ101’连接，且分别通过输出端与电容模块连接。

[0031] LC滤波馈电模块包括由电容C109、电容C110和电容C111并联组成的并联电容组一、由电容C112和电容C113并联组成的并联电容组二、电容C114、二极管VD102、电感L103和电感L104；二极管VD102与并联电容组一并联；二极管VD102与电源模块中的VCC电压连接。并联电容组一、电感L103、并联电容组二、电感L104和电容C114依次连接；电容C114连接在两个巴伦二WT104、WT105输出端串联处。并联电容组一和并联电容组二也可以分别采用单个电容替代。

[0032] 本发明功率放大电路在30～88M频段范围内可把射频信号进行高倍数大功率放大，例如从1W高效率放大至100W；采用两个射频功率管来实现放大，具有极高的可靠性能。同时输入输出通过巴伦接带磁芯的4:l平衡传输线变压器一和1:4平衡传输线变压器二宽带匹配，配合LC滤波馈电模块，使功率放大电路单级功放在30～88M全频段范围内达到了
60％以上的效率。同时传输线巴伦一和传输线巴伦二的180度推挽放大，抵消改善了二次谐波10dB以上，减低了后续滤波器滤除谐波的压力。另外通过射频功率管加设电阻负反馈和输入串联电阻的措施来保证了30～88M频段范围内的带内平坦度以及各种恶劣负载驻波下的稳定性。

[0033] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种针对无线光通信的光源轨迹预测方法及系统	2021-10-23	2
实时电池内短路检测方法、检测装置和计算机可读存储介质	2020-07-24	2
一种液体泄漏的声学检测方法和装置	2020-09-26	0
一种直流开关装置、系统和应用	2020-12-05	0
一种带能量回馈的且效率极高的超导磁体开关电源	2021-10-24	1
带内部天线和外部天线的车辆的装置、方法和计算机程序	2021-12-11	2
带电流控制滑动流形的移相全桥直流变换器PWM滑模控制方法	2020-11-28	0
一种带AGC双路检测电子篱笆传感器	2021-01-02	0
一种双路语音同传的无线收发系统	2020-06-09	0
功率放大模块以及高频模块	2022-12-31	1

一种射频信号功率放大电路

一种射频信号功率放大电路

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：