[实用新型]一种两频点微带补偿电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于E类功率放大器的管芯输出电容两频点微带补偿电路，该补偿电路能在基频和2次谐波处补偿管芯的输出电容，克服其对E类功率放大器工作频率的限制，适合于微波频段的E类功率放大器应用。

背景技术

E类功率放大器是一种高效率的开关类放大器，由于效率高且结构简单等优点，E类功率放大器在射频和微波放大器领域得到了广泛的应用。

虽然E类功率放大器拥有诸多优点，但是其高效率特性在很大程度上依赖于放大器管芯的性能。其中，管芯的漏极输出电容是限制E类功率放大器工作频率的重要因素。目前，如何解决因管芯输出电容过大而带来的工作频率的限制，是E类功率放大器研究的一个热点。

由于输出电容是管芯的内在参数，其值是固定的，所以解决该问题的方法大多是在管芯外围添加补偿网络。其中，普遍使用是“电感补偿”，且多采用单频点补偿的方式，即基波补偿。当功率放大器的工作频率高于最大理论工作频率时，虽然单频点补偿技术能够有效地提高功率放大器的效率，但是由于其只在基波处补偿管芯多余输出电容，所以补偿后的放大器与E类放大器的理想状态仍存在明显差别，使得补偿技术对功率放大器的效率提升有限。如何实现输出电容的多频点补偿是目前面临的难点。

2011年，J.Cumana报道了一种集总参数等效电路，分别在基波和2、3次谐波点补偿管芯的多余输出电容，该等效电路由一个串联电感和1～2个并联LC谐振电路组成，在超高频处能很好地补偿漏极输出电容，实现较好电路性能。但是，由于采用的是集总参数元件，使得该补偿技术在微波频段下的使用受到了诸多限制，因此需要一种适合微波频段的多频点补偿电路技术。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本实用新型主要目的在于克服现有技术不足和缺点，提出了一种两频点微带补偿电路，该两频点微带补偿电路能在基频和2次谐波处补偿管芯的输出电容，消除管芯的大输出电容对E类功率放大器工作频率的限制，同时解决集总参数补偿电路因寄生参数影响而不适用于高频的问题。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种两频点微带补偿电路，包括：链接晶体管漏极、短路分支线和开路分支线的第一微带传输线；链接短路分支线、开路分支线和漏极偏置电源的第二微带传输线；链接于第一微带传输线和第二微带传输线连接处的短路分支线；以及链接于第一微带传输线和第二微带传输线连接处的开路分支线。

上述方案中，所述短路分支线一段链接射频地。所述短路分支线和所述开路分支线具有相同的特征阻抗。所述短路分支线和所述开路分支线的电长度是基频波长的八分之一。

上述方案中，所述第一微带传输线和所述第二微带传输线具有相同特征阻抗。在2次谐波频点处，所述开路分支线表现为终端开路的四分之一波长开路分支线，相当于一个射频地，为第一微带传输线提供短路终端；终端短路的第一微带传输线等效于2次谐波并联电感。在基波处，短路分支线与开路分支线谐振，在两分支线之间形成开路，消除对微带传输线阻抗的影响；具有相同特征阻抗的第一、第二微带传输线组合等效于基波并联电感。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是，能在基频和2次谐波处补偿管芯的输出电容，较好地消除管芯的大输出电容对E类功率放大器工作频率的限制，相对于基于集总参数元件的多频点补偿电路，该微带补偿电路更适合于微波频段的E类功率放大器应用。

附图说明

图1是本实用新型提供的两频点微带补偿电路的结构示意图；

图2是依照本实用新型实施例的两频点微带补偿电路的结构示意图。

图中：1.第一微带传输线，2.短路分支线，3.射频地，4.第二微带传输线，5.开路分支线，6.漏极偏置电源，7.晶体管输出电容，8.晶体管，9.驱动信号源，10.栅极偏置电源，11.负载电阻，12.串联滤波电容，13.串联滤波电感。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1本实用新型的结构示意图所示，本实用新型提供了一种用于提高E类功率放大器工作频率的输出电容两频点微带补偿电路，该两频点微带补偿电路包括：链接晶体管漏极、短路分支线和开路分支线的第一微带传输线1；链接短路分支线、开路分支线和漏极偏置电源6的第二微带传输线4；链接于第一微带传输线和第二微带传输线连接处的短路分支线2；以及链接于第一微带传输线和第二微带传输线连接处的开路分支线5。