阅读说明：本技术 一种双路双频匹配网络 (Double-path double-frequency matching network ) 是由 于翠屏 桂显 刘元安 黎淑兰 苏明 吴永乐 王卫民 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明属于通信技术领域,具体是：一种双路双频匹配网络。本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的带间隔离度差和匹配带宽过窄的技术问题。本发明提出双路双频匹配网络,该双路双频匹配网络能够同时提供对两个频率下不同复数阻抗到实阻抗的匹配,具有较高的频带间隔离度和每频带匹配带宽宽的特点。(The invention belongs to the technical field of communication, and particularly relates to a method for realizing the communication of a mobile phone, which comprises the following steps: a two-way dual-frequency matching network. The invention aims to solve the technical problems of poor inter-band isolation and over-narrow matching bandwidth in the prior art. The invention provides a double-path double-frequency matching network which can simultaneously provide matching from different complex impedances to real impedance under two frequencies and has the characteristics of high isolation between frequency bands and wide matching bandwidth of each frequency band.)

一种双路双频匹配网络

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体是一种双频阻抗匹配网络。

背景技术

现有技术中，阻抗匹配网络是微波低噪声放大器、功率放大器、功率分配器和天线等微波器件与模块的关键电路组成部分，其作用是减少反射损耗，提高功率传输效率，提高相关电气性能。当前随着越来越多的通信制式和移动通信标准的不断演进，多频段多制式共存，微波射频系统越来越趋向于多频化，即单套电路完成两个频段上的匹配，对缩减多频段无线通信系统的体积和成本具有重要意义。

现有的双频阻抗匹配网络已经有多种解决方案，例如：

1.用两段传输线级联，实现两个频点实数阻抗到实数阻抗的匹配；

2.用三段传输线级联，实现两个频点复数阻抗到实数阻抗的匹配；

3.用一段传输线将两个不同频率下复数阻抗转换成共轭相等的两个阻抗值，通过添加并联传输线匹配共轭复数阻抗部分，再通过级联传输线或者耦合线进行实数阻抗到实数阻抗的匹配。可在两个频点实现不同的复数阻抗到实数阻抗的匹配；

4.用宽带匹配结构，通过在电路中添加传输零点实现双频匹配；

5.在双通带滤波器的基础上设计双频阻抗匹配网络。

现有的双频匹配网络在电路尺寸、频带间隔离度和匹配带宽方面都有进一步改善空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的带间隔离度差和匹配带宽过窄的技术问题。提出一种新的双频匹配网络，该网络具有较高的频带间隔离度和每频带匹配带宽宽的特点。

本发明通过以下技术方案实现：一种双频匹配网络，包括输入端口P1、输出端口P2、微带传输线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7。所述输入端口P1连接微带线TL1,TL1的另一端与TL2和TL5相连，TL2的另一端与TL3和TL4相连，TL5的另一端与TL6和TL7相连，TL4和TL7的另一端与输出端口P2相连。

所述微带线TL1，其功能是将两个工作频点对应的不同的复数阻抗转换到另外两个合适的复数阻抗，便于后面网络匹配。

所述微带线TL2、TL3，功能是在工作频率f₁下，从TL2向TL3的输入阻抗Z_IN1@f1为无穷大，TL2、TL3在工作频率f₁下的电长度均为四分之一波长。

所述微带线TL5、TL6，功能是在工作频率f₂下，从TL5向TL6的输入阻抗Z_IN2@f2为无穷大，TL5、TL6在工作频率f₂下的电长度均为四分之一波长。

所述微带线TL4，其作用是联合TL2、TL3，并与TL5、TL6、TL7组成的另一支路一起，完成f₂下的阻抗匹配。

所述微带线TL7，其作用是联合TL5、TL6，并与TL2、TL3、TL4组成的另一支路一起，完成f₁下的阻抗匹配。

本发明是一种结构新颖的双频匹配网络，能够同时提供对两个频率下不同复数阻抗到实阻抗的匹配。其主要特点是，匹配带宽宽，频带间隔离度高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明双频匹配网络的结构示意图

图2是本发明双频匹配网络应用于2.4GHz/3.5GHz双频功功率放大器实施例的电路示意图

图3是本发明双频匹配网络应用于2.4GHz/3.5GHz双频功功率放大器实施例的频率特性图

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例详细描述。本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图2所示，本实施例为可同时工作在2.4GHz和3.5GHz的功率放大器，其输出基波匹配电路依据本发明方法设计，其它部分括偏置及稳定电路，输入匹配网络，谐波抑制网络依据本领域公知方法设计。通过仿真可以得到在2.4GHz处，待匹配的负载阻抗为(10+j*6)Ω，在3.5GHz处待匹配的负载阻抗为(8-j*3.5)Ω。

本实施例所述的介质基板相对介电常数为3.66，厚度为20mil。

所述的偏置及稳定电路由若干电容，电阻，电感组成，负责为晶体管提供直流偏置并抑制震荡。这种设计方法是本领域公知的。

所述的输入匹配网络采用四节微带线级联的宽带匹配结构，对源阻抗提供有效的匹配。

所述的谐波抑制网络采用并联2.4GHz和3.5GHz八分一波长开路微带线，并在其前面加入合适长度的微带线达到匹配二次谐波的目的。这种设计方法是本领域所公知的。

所述的晶体管采用CG2H400010F。

所述的输出基波匹配电路包括微带传输线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7。

所述的输出基波匹配电路微带线TL1特征阻抗为54Ω，电长度为74度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL2特征阻抗为35Ω，电长度为90度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL3特征阻抗为27Ω，电长度为90度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL4特征阻抗为25Ω，电长度为79度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL5特征阻抗为98Ω，电长度为90度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL6特征阻抗为37Ω，电长度为90度。

所述的输出基波匹配电路微带线TL7特征阻抗为31Ω，电长度为180度。

如图3所示为本实施例输出基波匹配的频率特性仿真结果图。可以看出其S₁₁低于-10dB的频率范围在两个中心频点附近各达到了300MHz，并且双频带间具有较好的带间抑制。