[发明专利]一种频率和带宽自适应可调的功率放大器及调整方法

摘要

一种频率和带宽自适应可调的功率放大器及调整方法，属于通信技术领域。所述装置包括开关电路A1、前级放大器电路A2、级间匹配电路A3，驱动放大器电路A4、级间匹配电路A5、末级放大器电路A6，信号源电路、耦合器A7和数字处理单元B1。方案通过调整可调高Q电容的可调端子，使可调高Q电容的容值按一定规律改变，从而使放大器输入输出匹配及级间的匹配电容大小和位置按一定组合变化，得到应用中需要的频率和带宽及线性满足要求的指标。

主权项

1.一种频率和带宽自适应可调的功率放大器，其中，所述功率放大器包括：前级放大器电路A2、级间匹配电路A3、驱动放大器电路A4、级间匹配电路A5、末级放大器电路A6、耦合器A7和数字处理单元B1和电压和电流检测B4；放大器的频率和带宽与放大器的输入匹配、输出匹配、供电电压以及级间匹配相关，其中，放大器的输入匹配和输出匹配与放大器的型号、放大器的工作状态、放大器的电路结构平衡类或Doherty类、印制板材料，微带尺寸，匹配电容大小和位置，散热尺寸有关；根据放大器型号、放大器的工作状态、放大器的电路结构平衡类或Doherty类、印制板材料，微带尺寸，散热结构尺寸，匹配电容大小和位置，即可通过设计和仿真或者实验调试或者两种配合确定对应频率和带宽下放大器输入和输出及级间匹配，在放大器输入、输出匹配电路和级间匹配电路中设计一种具有容值可调的可调高Q电容，控制可调高Q电容的容值大小及位置，并配合放大器的工作电压，从而改变放大器的输入、输出阻抗特性和级间匹配特性，从而得到放大器不同的频率和带宽特性，同时也满足功率放大器指标预设值，并将此输入匹配，输出匹配及级间匹配与功率放大器频率和带宽及指标参数一一对应形成组合参数；在信号频率和带宽的变化信息和对应指标要求通过通信接口输入所述数字处理单元B1后，所述数字处理单元B1切断各级放大器电源,并根据放大器对应的存储在数字处理单元B1中的各个频率和带宽及预设指标所需要的放大器输入匹配、输出匹配和级间匹配电容大小和位置各个组合参数，调取存储的与此频率和带宽相对应的匹配组合参数；数字处理单元B1通过电平控制可调高Q电容大小和位置，开启并控制各级放大器栅极和漏极电源，并控制信号源电路B2产生扫描信号，经过放大器放大后在耦合器A7的耦合端输出，输出的信号经过检测电路B3进行信号转换，转换的数字信号再输出到数字处理单元B1，数字处理单元B1对转换的信号进行分析和运算，判定频率和带宽是否满足预设值要求，不满足预设值则微调匹配电容和工作电压使之满足要求并关闭信号源信号，开关切换到与输入端导通，调制信号通过放大器放大后在耦合器A7的耦合端输出，输出的信号经过检测电路进行信号转换，转换的数字信号再输出到数字处理单元B1进行运算，并计算信号的输出功率，线性度和效率参数，与预设值进行对比分析，满足预设值要求则保持当前的参数值，不满足预设值要求则微调匹配组合参数对放大器匹配电路进行优化，最终使放大器频率和带宽及指标满足预设值要求；所述各级放大器包括前级放大器电路A2、驱动放大器电路A4和末级放大器电路A6；所述级间匹配电路A3和所述级间匹配电路A5用于连接两个放大器电路；所述的数字处理单元B1包括对内和对外通信接口，其中对内通信接口用于和本功放内的其它模块之间的数据交互或输出控制指令/信号，对外通信接口的功能包括，定期上传本功放线性指标随时间变化的曲线，定期上传本功放频率和带宽及指标的相关参数，定期上传本装置运行状态数据到外部设备或者云端服务器，同时还可以通过对外接口从云端服务器下载云端大数据运算后获得的功放频率和带宽及线性指标随时间变化的曲线经验值。