[实用新型]一种基于GaN器件的单频点高效率功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，属于微波通信技术领域。

背景技术

随着半导体技术和通信技术的发展，近年来出现了多种微波通信技术。在这些新的技术中，功率放大器起到了至关重要的作用。功率放大器作为微波信号处理技术的主要组成部分，受到了人们特别是射频开发工作者的重视和技术研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的对射频开发工作者的重视和技术研究的技术问题。

本实用新型的设计思想是，提出一种具有体积小，结构简单，便于携带和拆卸，高效率，工作稳定可靠的基于GaN器件的单频点高效率的功率放大器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，包括屏蔽盒、通过射频电路板设置在屏蔽盒内部的电源控制电路和通过电源电路板设置在屏蔽盒内部的射频放大电路，电源控制电路通过穿心电容给射频放大电路馈电；

屏蔽盒外部设置有微波信号输入端子、微波信号输出端子以及供电电源端子；

电源控制电路包括稳压电路、负压保护电路和偏置回路，供电电源端子电连接稳压电路，稳压电路与负压保护电路电连接，负压保护电路与偏置回路电连接；

射频放大电路包括第一级放大器、第二级放大器和第三级放大器，微波信号输入端子与第一级放大器电连接，第一级放大器与第二级放大器电连接，第二级放大器与第三级放大器电连接，第三级放大器与微波信号输出端子电连接。

本实用新型技术方案的基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，旨在完成工作在3GHz的微波信号的放大，能够输出达到11W的饱和输出功率，在28V工作条件下，输出饱和功率时的电流仅为1.2A，效率高达33％。全温度范围内，输出功率变化不超过0.5dB，功放工作于稳定条件下，功率变化范围≤0.05dB。

本实用新型技术方案的基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，其中电源控制电路：采用现有技术中的合适的稳压电路的稳压器，处理输入的+28V电源，得到功率放大器内部需要的各个电压。同时由于采用GaN工艺的功率管，为防止错误加电导致功率管损坏，特加入负压保护电路，此负压保护电路也采用现有技术中的常规电路。

对本实用新型技术方案的改进，电源控制电路还包括滤波电路和栅压电路。本实用新型技术方案中的电源控制电路，在馈电电路上，加入适当的滤波电路，滤除电源纹波对功率放大器的干扰，增加功率放大器工作时的稳定性和可靠性。此滤波电路也采用现有技术中的常规电路。在对栅压处理上，利用独特的二极管温度特性处理栅压电路，补偿在高低温下放大器的栅压变化，保证功率放大器在全温度范围内稳定可靠的工作。此栅压电路也采用现有技术中的常规电路。

对本实用新型技术方案的改进，屏蔽盒采用可拆卸的铝合金屏蔽盒。

对上述技术方案进一步的改进，屏蔽盒采用螺装的封闭盖板结构，便于拆卸。

对本实用新型技术方案的改进，屏蔽盒采用分腔结构，把射频部分电路和电源控制电路完全隔离开；射频电路板和电源电路板采用导电胶直接粘在盒体上。

对本实用新型技术方案的改进，第一级放大器为HMC788放大器，第二级放大器为CMPA0060002F功率管，第三级放大器CGH40010F功率管。本实用新型技术方案的基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，其中，射频放大电路：为保证输入驻波满足要求，在微波信号输入端子后加入一个固定衰减；第一级采用HMC788放大器，可以提供14dB的增益；第二级采用CMPA0060002F功率管作为推动级，饱和输出达到2W；第三级采用CGH40010F功率管作为末级，饱和输出达11W。

对本实用新型技术方案的改进，射频放大电路还包括隔离电路，隔离电路设置在第三级放大器与微波信号输出端子之间。在微波信号输出端子和末级输出功率管之间加入采用隔离电路的隔离器，一方面保证功率放大器输出隔离度满足指标要求，另一方面可以防止功率放大器工作时开路损坏。此技术特征中提及的采用隔离电路的隔离器为现有技术中的常规技术产品，其中采用的隔离电路也为现有技术中的常规电路，详细的本实用新型不作详细的说明。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、本实用新型的基于GaN器件的单频点高效率功率放大器，体积小，结构简单，便于携带和拆卸，高效率，工作稳定可靠。