具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图5和图6所示，本实施例的功率可调固态射频源，包括信号发生器1、输出装置2和至少一级功率放大器3，功率放大器3连接在信号发生器1的输出端和输出装置2的输入端之间，信号发生器1包括有源晶体振荡器，如图中CX1所示，其额定工作电压一般是5V、3.3V或者其他较低的直流电压值。有源晶体振荡器的电压输入端Vcc连通可连续调节的供电电压，信号发生器1由可连续调节的供电电压，将晶振信号源的可连续调节功率输出至功率放大器3，功率放大器3将晶振信号源的可连续调节功率放大，并将经过放大的射频功率通过输出装置2输出。输出装置2为射频同轴连接器。本实施例通过连续调节有源晶体振荡器的供电电压，使信号发生器1的输出功率得到连续调节，从而最终实现固态射频源的功率可连续调节。

由于晶振的调节功率范围较小，供电电压到一定值，晶振便没有输出了，且射频领域中普遍认定晶振恒压供电，因此射频领域缺乏对于晶振调压的技术构思。本实施例的方案采用调节有源晶振供电电压来调节输出功率的方式，不仅为射频源领域的调节方式提供了新思路，还将工业以及消费领域的射频源成本进一步降低。

现有固态射频源技术都是从通讯产品的基本架构沿袭而来，通讯用射频源一般都是1GHz以上的高频，通过复杂结构的电路实现，因此射频源存在无法调压实现调节的情况，所以需要通过在后级增加衰减器、可调增益放大器或者调放大电路的电压来实现功率调节。但本实施例的这种用于100MH以下的工业固态射频源领域中，可以采用有源晶振代替传统复杂电路构成的射频源，不需要额外增设可调增益放大器或者电调衰减器，避免不必要的投入成本，还能有效简化电路结构。也不需要调整功率放大器3的栅极电压或漏极电压，因此功率放大器3工作在固定的静态工作点，既避免调节漏压、栅压的繁琐，又大大提高了电路的稳定性。通过简单的设置便可以在不采取上述繁琐调整的情形下实现功率可连续调节的功能，技术更加容易实现，适用于各种设备中使用。尤其适用于工作频率为100MHz以下的ISM固态射频源领域，包括2MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz等VHF频段的固态射频源。并且现有固态射频源应用于工业或者消费领域，没有通讯产品要求这么高，因此可以采用信号发生器1作为射频源。

本实施例中，功率可调固态射频源包括两级功率放大器3，信号发生器1的输出端和功率放大器3之间设有第一隔直电容C1，功率放大器3和输出装置2的输入端之间设有第二隔直电容C2，相邻两级功率放大器3之间设有第三隔直电容C3。本实施例也可以选用由单级功率放大器3或者两级以上的功率放大器3构成的固态射频源，还可以和其他功率调节方式结合起来使用，实现固态射频源的输出功率调节。

本实施例中，功率放大器3包括功率放大管、输入匹配电路31、栅极馈电电路32、漏极馈电电路33和输出匹配电路34；功率放大管的栅极通过输入匹配电路31连通信号发生器1的输出端/上一级功率放大器3，并通过栅极馈电电路32连通栅极供电电压；功率放大管的漏极通过输出匹配电路34连通输出装置2的输入端/下一级功率放大器3，并通过漏极馈电电路33连通漏极供电电压；功率放大管的源极接地。

本实施例中，输入匹配电路31包括电容和电感，采用单级L型网络，信号发生器1的输出端/上一级功率放大器3连接并联匹配电容到地，再连接串联匹配电感到功率放大管的栅极输入。

一级功率放大器3包括第一功率放大管Q1，其输入匹配电路31的电容为第四电容C4，电感为第一电感L1；二级功率放大器3包括第二功率放大管Q2，额定工作射频功率达150W，其输入匹配电路31的电容为第五电容C5，电感为第二电感L2。

本实施例中，栅极馈电电路32包括馈电电阻和对地旁路电容，馈电电阻一端连接在功率放大管的栅极，馈电电阻另一端连接对地旁路电容到地，且还连接至栅极馈电电压。

一级功率放大器3的栅极馈电电路32中，对地旁路电容为并联在一起的第六电容C6和第七电容C7，馈电电阻为第一电阻R1，栅极供电电压为Vgs1；二级功率放大器3的栅极馈电电路32中，对地旁路电容为第八电容C8和第九电容C9，第八电容C8和栅极供电电压之间还串接第三电感L3，馈电电阻为并联在一起的第二电阻R2和第三电阻R3，栅极供电电压为Vgs2。

本实施例中，漏极馈电电路33包括对地旁路电容和扼流电感，扼流电感一端连接功率放大管的漏极，扼流电感另一端连接对地旁路电容到地，且还连接至漏极电压。

一级功率放大器3的漏极馈电电路33中，对地旁路电容为并联在一起的第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、和第一电解电容EC1，扼流电感为第四电感L4，漏极供电电压为Vds1；二级功率放大器3的漏极馈电电路33中，对地旁路电容为并联在一起的第十三电容C13、第十四电容C14和第二电解电容EC2，扼流电感为第五电感L5，漏极供电电压为Vds2。

本实施例中，输出匹配电路34包括电容和电感，采用L型网络的形式，功率放大管的漏极连接串联匹配电感，再连接并联匹配电容到地。即电感串接在功率放大管的漏极和输出装置2的输入端/下一级功率放大器3之间，电感与输出装置2的输入端/下一级功率放大器3的连接端和地端之间连接电容。

一级功率放大器3的输出匹配电路34中，电容为第十五电容C15，电感为第六电感L6；二级功率放大器3的输出匹配电路34中，电容为第十六电容C16，电感为第七电感L7。

本实施例中，功率可调固态射频源在40.68MHz的工作频率下，两级功率放大电路3的联合增益在45dB左右，在150W输出的条件下，效率在80％左右。放大电路的增益保持不调节，通过调节有源晶振的供电电压Vcc，来调节晶振信号源的功率，从而实现固态射频源输出功率的调节。

以5V供电的有源晶振为例，其晶振信号源的输出功率与供电电压Vcc的调节数据如下表所示：

表1：晶振信号源的输出功率与供电电压Vcc的调节数据

可见，晶振供电电压从1V调节到5V，信号源的输出功率调节范围可达约21dB。

150W两级功率放大电路的固态射频源中，晶振供电电压Vcc和射频输出功率调节数据如下表所示：

表2：晶振供电电压Vcc和射频输出功率调节数据

可见，晶振供电电压从1V调节到5V，固态射频源的输出功率可以从5W调节到161W，满足ISM领域的固态射频源的功率调节应用要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。