阅读说明：本技术 一种射频功率放大器 (Radio frequency power amplifier ) 是由 徐长久 张永胜 于 2018-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种射频功率放大器,涉及通信技术领域,该射频功率放大器包括双路封装功放管、输入匹配电路、输入偏置电路、输出匹配电路以及输出偏置电路,输入匹配电路与双路封装功放管的输入端连接,输出匹配电路与双路封装功放管的输出端连接,输入偏置电路与输入匹配电路连接。输出偏置电路包括第一输出偏置电路和第二输出偏置电路,第一输出偏置电路和第二输出偏置电路均与输出匹配电路连接,且第一输出偏置电路为双偏置电路,第二输出偏置电路为单偏置电路。相较于现有技术,本发明提供的一种射频功率放大器,其既能拓宽功率放大器的视频带宽,又能满足双路封装功放管的结构尺寸,减小电路板上的占用面积。(The invention provides a radio frequency power amplifier, which relates to the technical field of communication and comprises a double-path packaging power amplifier tube, an input matching circuit, an input bias circuit, an output matching circuit and an output bias circuit, wherein the input matching circuit is connected with the input end of the double-path packaging power amplifier tube, the output matching circuit is connected with the output end of the double-path packaging power amplifier tube, and the input bias circuit is connected with the input matching circuit. The output bias circuit comprises a first output bias circuit and a second output bias circuit, the first output bias circuit and the second output bias circuit are both connected with the output matching circuit, the first output bias circuit is a double bias circuit, and the second output bias circuit is a single bias circuit. Compared with the prior art, the radio frequency power amplifier provided by the invention can not only broaden the video bandwidth of the power amplifier, but also meet the structural size of a double-path packaging power amplifier tube and reduce the occupied area on a circuit board.)

一种射频功率放大器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种射频功率放大器。

背景技术

随着通信技术的发展，通信系统逐渐向高效率和小型化等方向发展，通信系统的调制方式也越来越复杂，处理的信号带宽也越来越宽。

通信系统中的功率放大器模块通常为Doherty架构配合数字预失真算法，为减小该Doherty功放电路在电路板上的布板面积，通常会采用双路封装类型的功放管。目前数字预失真系统处理的信号带宽越来越宽，宽带数字预失真系统需要Doherty功放有足够宽的视频带宽，通常为数字预失真信号带宽的3倍以上。现有技术中关于Doherty功放电路PCB的电路板图设计中，对于采用双路封装类型的功放管做板级功放设计时，通常采用的是单偏置的供电形式，这样其视频带宽会受到很大限制，对数字预失真的宽带校正力能很不友好。

由此可见，如何针对双路封装类型的功放管在电路设计时最大限度的拓宽其视频带宽，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频功率放大器，其既能拓宽功率放大器的视频带宽，又能满足双路封装功放管的结构尺寸，减小电路板上的占用面积。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种射频功率放大器，包括双路封装功放管、输入匹配电路、输入偏置电路、输出匹配电路以及输出偏置电路，输入匹配电路与双路封装功放管的输入端连接，输出匹配电路与双路封装功放管的输出端连接，输入偏置电路与输入匹配电路连接。输出偏置电路包括第一输出偏置电路和第二输出偏置电路，第一输出偏置电路和第二输出偏置电路均与输出匹配电路连接，且第一输出偏置电路为双偏置电路，第二输出偏置电路为单偏置电路。

进一步地，输出匹配电路包括第一输出匹配电路和第二输出匹配电路，第一输出匹配电路和第二输出匹配电路均与双路封装功放管的输出端连接，第一输出偏置电路与第一输出匹配电路连接，第二输出偏置电路与第二输出匹配电路连接。

进一步地，第一输出偏置电路包括两条第一输出偏置线和两个第一电容，两条第一输出偏置线的一端分别与第一输出匹配电路连接，两条第一输出偏置线的另一端通过一个第一电容接地。

进一步地，第二输出偏置电路包括第二输出偏置线和第二电容，第二输出偏置线的一端与第二输出匹配电路连接，第二输出偏置线的另一端通过第二电容接地。

进一步地，单偏置电路的输出端和双偏置电路的其中一路输出端分别位于双路封装功放管的管脚的两侧，而双偏置电路的另一路输出端位于前述两个输出端之间。

进一步地，输入匹配电路包括第一输入匹配电路和第二输入匹配电路，第一输入匹配电路和第二输入匹配电路均与双路封装功放管的输入端连接，输入偏置电路分别与第一输入匹配电路和第二输入匹配电路连接。

进一步地，输入偏置电路包括第一输入偏置电路和第二输入偏置电路，第一输入偏置电路与第一输入匹配电路连接，第二输入偏置电路与第二输入匹配电路连接，且第一输入偏置电路为双偏置电路，第二输入偏置电路为单偏置电路。

进一步地，第一输入偏置电路包括两条第一输入偏置线、两个第一电阻和两个第三电容，两条第一输入偏置线的一端分别通过一个第一电阻与第一输入匹配电路连接，两条第一输入偏置线的另一端分别通过一个第三电容接地。

进一步地，第二输入偏置电路包括第二输入偏置线、第二电阻和第四电容，第二输入偏置线的一端通过第二电阻与第二输入匹配电路连接，第二输入偏置线的另一端通过第四电容接地。

进一步地，双路封装功放管包括两个放大通道和管壳，且管壳的一侧设置有两个输入引脚，两个输入引脚与输入匹配电路连接，管壳的另一侧设置有两个输出引脚，两个输出引脚与输出匹配电路连接。

一种射频功率放大器，包括功分模块、双路封装功放管、电路板、输入匹配电路、输入偏置电路、输出匹配电路以及输出偏置电路，双路封装功放管、输入匹配电路、输入偏置电路、输出匹配电路以及输出偏置电路均设置在电路板上，输入匹配电路与双路封装功放管的输入端连接，功分模块与输入匹配电路连接，输出匹配电路与双路封装功放管的输出端连接，输入偏置电路与输入匹配电路连接。输出偏置电路包括第一输出偏置电路和第二输出偏置电路，第一输出偏置电路和第二输出偏置电路均与输出匹配电路连接，且第一输出偏置电路为双偏置电路，第二输出偏置电路为单偏置电路。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种射频功率放大器，将输入匹配电路与双路封装功放管的输入端连接，输出匹配电路与双路封装功放管的输出端连接，输入偏置电路与输入匹配电路连接。同时第一输出偏置电路和第二输出偏置电路均与输出匹配电路连接，且第一输出偏置电路为双偏置电路，第二输出偏置电路为单偏置电路。第一输出偏置电路和第二输出偏置电路分别置于双路封装功放管的上路和下路，通常第一输出偏置电路置于双路封装功放管对线性影响较大的一路，由于采用了双偏置，其偏置网络的等效电感会减低一半，则该双路封装功放管的视频带宽会增加1.414倍，由于双路封装功放管的尺寸有限，另一路输出偏置电路无法同时采用双偏置电路了，同时为了降低偏置电路在电路板上的占用面积，故第二输出偏置电路采用了单偏置电路。相较于现有技术，本发明提供的一种射频功率放大器，其既能拓宽功率放大器的视频带宽，又能满足双路封装功放管的结构尺寸，减小电路板上的占用面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的射频功率放大器的电路结构框图；

图2为本发明第一实施例提供的射频功率放大器的结构示意图；

图3为图2中双路封装功放管的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的射频功率放大器的结构示意图。

图标：100-射频功率放大器；110-双路封装功放管；111-输入引脚；113-输出引脚；130-电路板；150-输入匹配电路；151-第一输入输入匹配电路；153-第二输入匹配电路；170-输入偏置电路；171-第一输入偏置电路；173-第二输入偏置电路；180-输出匹配电路；181-第一输出匹配电路；183-第二输出匹配电路；190-输出偏置电路；191-第一输出偏置电路；193-第二输出偏置电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

结合参见图1至图3，本实施例提供了一种射频功率放大器100，其其既能拓宽功率放大器的视频带宽，又能满足双路封装功放管110的结构尺寸，减小电路板130上的占用面积。

该视频功率放大器包括双路封装功放管110、电路板130、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190，双路封装功放管110、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190均设置在电路板130上，输入匹配电路150与双路封装功放管110的输入端连接，输出匹配电路180与双路封装功放管110的输出端连接，输入偏置电路170与输入匹配电路150连接。

在本实施例中，双路封装功放管110包括管芯和管壳，管芯封装在管壳内，同时一个双路封装功放管110内具有两个放大通道。且管壳的一侧设置有两个输入引脚111，管壳的另一侧设置有两个输出引脚113。且两个输入引脚111之间的距离和两个输出引脚113之间的距离较小且较为固定，通常小于6mm，当然并不是所有的双路封装功放管110均是此间距，此处仅作尺寸说明，故对偏置网络的配置具有一定的限制效果。

在本实施例中，输入匹配电路150和输出匹配电路180分别设置在双路封装功放管110的两侧，且均在电路板130上实现并由纯微带匹配，当然，此处输入匹配电路150和输出匹配电路180也可以有微带加电容或者微带加电感匹配，在此不作具体限定。

输入匹配电路150包括第一输入匹配电路151和第二输入匹配电路153，第一输入匹配电路151和第二输入匹配电路153均与双路封装功放管110的输入端连接。且第一输入匹配电路151在电路板130上形成第一输入匹配节，第二输入匹配电路153在电路板130上形成第二输入匹配节，第一输入匹配节和第二输入匹配节与双路封装功放管110的输入端连接。

具体地，第一输入匹配电路151和第二输入匹配电路153分别与两个输入引脚111连接，即第一输入匹配电路151和第二输入匹配电路153分别与两个放大通道的输入端连接。

输出匹配电路180包括第一输出匹配电路181和第二输出匹配电路183，第一输出匹配电路181和第二输出匹配电路183均与双路封装功放管110的输出端连接。且第一输出匹配电路181在电路板130上形成第一输出匹配节，第二输出匹配电路183在电路板130上形成第二输出匹配节，第一输出匹配节和第二输出匹配节与双路封装功放管110的输出端连接。

具体地，第一输出匹配电路181和第二输出匹配电路183分别与两个输出引脚113连接，即第一输出匹配电路181和第二输出匹配电路183分别与两个放大通道的输出端连接。

输出偏置电路190包括上下分置的第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193，第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193均与输出匹配电路180连接，具体地，第一输出偏置电路191与第一输出匹配电路181连接，第二输出偏置电路193与第二输出匹配电路183连接。且第一输出偏置电路191为双偏置电路，第二输出偏置电路193为单偏置电路，能够有效提高射频功率放大器100的视频带宽同时无需增大双路封装功放管110的尺寸以及在电路板130上的占用面积。具体地，在电路板130上，单偏置电路的输出端和双偏置电路的其中一路输出端分别位于双路封装功放管110的管脚的上下两侧，而双偏置电路的另一路输出端位于前述两个输出端之间，优选地，位于双路封装功放管110的管身范围之内。

所谓功率放大器的视频带宽，可直接反映该功放可处理的宽带信号的能力，视频带宽通常由功放管的输出电容与偏置线的等效电感的并联谐振频率fr决定，谐振频率越高，则视频带宽越宽。相关公式如下：

由此可见，采用此种双偏置比单偏置的等效电感降低一半，则谐振频率上升1.414倍。

第一输出偏置电路191包括两条第一输出偏置线和两个第一电容，两条第一输出偏置线的一端与输出匹配电路180连接，两条第一输出偏置线的一端与第一输出匹配电路181连接，两条第一输出偏置线的另一端通过两个第一电容接地。

在本实施例中，第一电容由两个子电容并联形成，以满足射频与电源的滤波作用，其容值量级需根据具体频段确定。

第二输出偏置电路193包括第二输出偏置线和第二电容，第二输出偏置线的一端与输出匹配电路180连接，具体地，第二输出偏置线的一端与第一输出匹配电路181连接，第二输出偏置线的另一端通过第二电容接地。第二电容也采用两个子电容并联形成，在此不赘述。

在本实施例中，在电路板130上，其中一条第一输出偏置线和第二输出偏置线分别位于双路封装功放管110的输出管脚的上下两侧并分别与两个输出引脚113连接，另一条第一输出偏置线设置在双路封装功放管110的管脚的右侧并位于上侧设置的第一输出偏置线和第二输出偏置线之间，优选地，右侧设置的第一输出偏置线位于双路封装功放管110的管身范围之内，且两条第一输出偏置线均与同一输出引脚113连接。

输入偏置电路170包括上下分置的第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171，第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171均与输入匹配电路150连接。具体地，第一输入偏置电路171与第一输入匹配电路151连接，第二输入偏置电路171与第二输入匹配电路153连接。在输入端对双路封装功放管110的影响小于输出端，在本实施例中，第一输入偏置电路171为双偏置电路，第二输入偏置电路171为单偏置电路。

第一输入偏置电路171包括两条第一输入偏置线、两个第一电阻和两个第三电容，两条第一输入偏置线的一端分别通过两个第一电阻与输入匹配电路150连接，具体地，两条第一输入偏置线的一端与第一输入匹配电路151连接，两条第一输入偏置线的另一端分别通过两个第三电容接地。第三电容也采用两个子电容并联形成，在此不赘述。

第二输入偏置电路171包括第二输入偏置线、第二电阻和第四电容，第二输入偏置线的一端通过第二电阻与输入匹配电路150连接，具体地，第二输入偏置线的一端与第二输入匹配电路153连接，第二输入偏置线的另一端通过第四电容接地。第四电容也采用两个子电容并联形成，在此不赘述。

在本实施例中，在电路板130上，其中一条第一输入偏置线和第二输入偏置线分别位于双路封装功放管110的输入管脚的上下两侧并分别与两个输入引脚111连接，另一条第一输入偏置线设置在双路封装功放管110的输入管脚的左侧并位于上侧设置的第一输入偏置线和第二输入偏置线之间，优选地，左侧设置的第一输入偏置线位于双路封装功放管110的管身范围之内，且两条第一输入偏置线均与同一输入引脚111连接。

在本实施例中，第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193因为对射频功率放大器100的线形影响较大，并且相对第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171需要承受相对较大的电流，故第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193的线宽大于第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171的线宽。

综上所述，本发明提供的一种射频功率放大器100，该射频功率放大器100的视频带宽性能主要由输出网络决定，故第一输出偏置电路191采用双偏置电路，第二输出偏置电路193采用单偏置电路，通常第一输出偏置电路191连接于双路封装功放管110上对线性影响较大的一路，由于采用了双偏置电路，其偏置网络的等效电感会降低一半，则该双路封装功放管110的视频带宽会增加1.414倍，而第二输出偏置电路193采用了单偏置电路，能够满足双路封装功放管110两个输出引脚113之间的尺寸限制，同时也避免了扩大其占用面积。且第一输入偏置电路171为双偏置电路，通常第一输入偏置电路171连接于双路封装功放管110上对线性影响较大的一路，进一步提高了该双路封装功率管的视频带宽，第二输入偏置电路171为单偏置电路，能够满足双路封装功放管110两个输入引脚111之间的尺寸限制，同时也避免了扩大其占用面积。相较于现有技术，本发明提供的一种射频功率放大器100，既能够提高视频带宽，又能满足双路封装功率管的尺寸要求，并减小电路板130上的占用面积。

第二实施例

本实施例提供了一种射频功率放大器100，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

参见图4，本实施例提供的射频功率放大器100，包括双路封装功放管110、电路板130、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190，双路封装功放管110、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190均设置在电路板130上，输入匹配电路150与双路封装功放管110的输入端连接，输出匹配电路180与双路封装功放管110的输出端连接，输入偏置电路170与输入匹配电路150连接。

输入偏置电路170包括上下分置的第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171，第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171均与输入匹配电路150连接。在输入端对双路封装功放管110的影响小于输出端，在本实施例中，第一输入偏置电路171与第二输入偏置电路171均为单偏置电路。

第一输入偏置电路171和第二输入偏置电路171均只有一条偏置线，该偏置线的一端通过电阻与输入匹配电路150连接，另一端通过电容接地。

第三实施例

本实施例提供了一种射频功率放大器100，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例提供的射频功率包括功分模块、双路封装功放管110、电路板130、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190，双路封装功放管110、输入匹配电路150、输入偏置电路170、输出匹配电路180以及输出偏置电路190均设置在电路板130上，输入匹配电路150与双路封装功放管110的输入端连接，功分模块与输入匹配电路150连接，输出匹配电路180与双路封装功放管110的输出端连接，输入偏置电路170与输入匹配电路150连接。输出偏置电路190包括第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193，第一输出偏置电路191和第二输出偏置电路193均与输出匹配电路180连接，且第一输出偏置电路191为双偏置电路，第二输出偏置电路193为单偏置电路。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。