[发明专利]基于频率连续可调的超宽带射频功率放大器

说明书

本发明提供了基于频率连续可调的超宽带射频功率放大器，其包括：与射频输入端连接的第一双工器以及与射频输出端连接的第二双工器，所述第一双工器包括并联的第一电路和第二电路，所述第二双工器包括并联的第三电路和第四电路；其中，所述第一电路和第三电路之间连接有可调频的低频放大电路，所述第二电路和第四电路之间连接有可调频的高频放大电路；所述第一电路、第二电路、第三电路和第四电路均配置为四分之一波长阻抗变换电路。本发明的超宽带射频功率放大器，可实现2‑18G频率范围的覆盖，相对于现有的放大器工作带宽有了较为显著的提升，此外，可提供带内多个频段的灵活切换，并且保持可调频带内高效率、高输出功率的特点。

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，尤其是一种基于频率连续可调的超宽带射频功率放大器。

背景技术

射频功率放大器是无线通信系统中发射机的重要组成部分，其通常需要将前级信号通过一系列的缓冲级，中间放大级，末级功率放大级，在获得足够的射频功率以后，信号通过天线辐射出去。随着通信终端功能复杂性的增加，对芯片集成化、小型化，多功能化的要求也越来越高，所以射频功率放大器也需要支持越来越多的频段和制式。而如何覆盖整个宽频带，并且灵活高效的对频率进行切换，则是目前的研究热点。

在现有的一些射频功率放大器设计中，功率放大器通常只能工作在一个较窄的频段内，所支持的频段较为单一。为获得较大的带宽范围，目前也出现了采用低频放大器和高频放大器相结合的方案。然而，在目前的多频段结合的功率放大器设计中，通常也只是将简单的通过功分器来分别连接高频放大模块和低频放大模块，使得两个放大路径之间会产生相互的影响。此外，目前的射频功率放大器虽然能实现不同工作频段的切换，但是依然存在调节效率不高、工作带宽难以覆盖较大的频段范围的问题，同时，在小型化设计方面也有待进一步的提升。

发明内容

本发明的目的在于至少部分的解决上述现有技术问题，提供一种基于频率连续可调的超宽带射频功率放大器，以实现工作频率在较宽的频段范围内的灵活切换，且在不同工作频段下保持高效的性能，可实现芯片集成化，小型化，提升芯片的功能性。

本发明提供的基于频率连续可调的超宽带射频功率放大器，包括：与射频输入端连接的第一双工器以及与射频输出端连接的第二双工器，所述第一双工器包括并联的第一电路和第二电路，所述第二双工器包括并联的第三电路和第四电路；

其中，所述第一电路和第三电路之间连接有可调频的低频放大电路，所述第二电路和第四电路之间连接有可调频的高频放大电路；

所述第一电路、第二电路、第三电路和第四电路均配置为四分之一波长阻抗变换电路。

作为优选的，四分之一波长阻抗变换电路的等效电路设置为：包括串联有电容的主干路以及分别并联在所述主干路上的第一支路、第二支路和第三支路；

所述第一支路的一端连接所述电容的第一侧的主干路上，另一端顺次连接开关S1和电感L1后接地；

所述第二支路的一端连接在所述电容的第二侧的主干路上，另一端连接电感L2后接地；

所述第三支路的一端连接在所述电容的第一侧的主干路上，另一端连接开关S2后接地。

作为优选的，所述低频放大电路的工作频率配置为2-10GHz，所述高频放大电路的工作频率配置为10-18GHz。

作为优选的，所述低频放大电路具有：

第一输入匹配模块，其与所述第一电路的输出端连接，用于为第一驱动级放大器提供输入匹配；

第一驱动级放大器，其用于接收第一输入匹配模块的输出信号，并对该信号进行第一级的功率放大；

第一级间匹配模块，其连接在第一驱动级放大器和第一功率级放大器之间，用于提供级间匹配；