[发明专利]一种E类功率放大器的等效电感电路及器件参数获取方法

说明书

本发明属于功率放大器领域，提供了一种E类功率放大器的等效电感电路及器件参数获取方法。E类功率放大器的等效电感电路包括高阻抗线和低阻抗线，高阻抗线的第一端与晶体管漏极连接，高阻抗线的第二端与低阻抗线的第一端连接，低阻抗线的第二端与漏极直流电源连接。本发明通过所述E类功率放大器的等效电感电路及器件参数获取方法，使E类功率放大器适用于低频至高频的微波波段。

技术领域

本发明属于功率放大器领域，特别涉及一种E类功率放大器的等效电感电路及器件参数获取方法。

背景技术

目前，移动通信服务的快速发展对低能耗、高效率的器件设计提出了更高的要求。而射频功率放大器恰恰是无线发射终端中耗能最大的模块。因此功率放大器的效率直接决定了整个发射终端的能耗量级。所以，提高功率放大器的工作效率成为功率放大器研究领域的热点。

E类功率放大器因其理想工作效率能够达到100％而结构简单、容易实现等优点，近年来，在射频微波领域受到了广泛的研究和应用。然而，在实际情况中，E类功率放大器的高效率特性很大程度上依赖于晶体管的特性。其中，晶体管内部的输出电容是限制E类功率放大器工作频率最重要的一个因素。如何解决晶体管内部输出电容多余而带来的工作频率的限制，是近年来E类功率放大器领域内研究的一个热点。

由于给定的晶体管内部的参数都是固定的，所以解决此问题的最流行的方法是利用外部电路来补偿多余的电容，来拓展E类功率放大器的工作频率。现有技术采用集总参数的等效电路，分别在基波和2～3次谐波点匹配晶体管的多余输出电容，在超高频处能很好地匹配漏极输出电容，实现较好电路性能。

现有技术具有以下缺陷：由于采用的是集总参数元件，使得该匹配技术在微波频段下的使用受到了诸多限制。

发明内容

本发明提供了一种E类功率放大器的等效电感电路及器件参数获取方法，旨在解决现有的E类功率放大器的等效电感电路不适用于微波频段的技术问题。

本发明是这样实现的，一种E类功率放大器的等效电感电路，包括高阻抗线和低阻抗线，所述高阻抗线的第一端与晶体管漏极连接，所述高阻抗线的第二端与所述低阻抗线的第一端连接，所述低阻抗线的第二端与漏极直流电源连接。

另一方面，本发明还提供了一种E类功率放大器，包括如上述的等效电感电路。

另一方面，本发明还提供了一种的E类功率放大器的等效电感电路的器件参数获取方法，包括：

确定所述E类功率放大器的设计参数，所述设计参数包括所述E类功率放大器的理论所需电感值和电容系数，所述电容系数为多余的电容和理论所需电容的比值；

使用下述非线性方程组计算所述高阻抗线的参数和所述低阻抗线的参数：

其中L为所述E类功率放大器的理论所需电感值，为所述电容系数，ω₀为基波的角频率，Z₀为所述高阻抗线的特征阻抗，M为所述高阻抗线的特征阻抗和所述低阻抗线的特征阻抗的比值，θ同时为所述高阻抗线和所述低阻抗线的电长度。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

从上述本发明可知，由于包括高阻抗线和低阻抗线，高阻抗线的第一端与晶体管漏极连接，高阻抗线的第二端与低阻抗线的第一端连接，低阻抗线的第二端与漏极直流电源连接，使用分布参数元件实现等效电感电路，因此，使E类功率放大器适用于低频至高频的微波波段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。