该实施例中输出可重构匹配网络模块400包括大功率输出匹配单元410、低功率输出匹配单元420和输出切换单元430。大功率输出匹配单元410的输入端与宽带大功率放大器模块200的输出级场效应管的寄生输出端连接。低功率输出匹配单元420的输入端与超宽带低功率放大器模块300的输出级场效应管的寄生输出端连接,C波段宽带功率放大器经验丰富。输出切换单元430的输入端与大功率输出匹配单元410的输出端连接,输出切换单元430的第二输入端与低功率输出匹配单元420的输出端连接,输出切换单元430的输出端连接至输出可重构匹配网络模块400的输出公共端,且输出切换单元430根据供电控制模块500的控制信号切换大功率输出匹配单元410或者低功率输出匹配单元420工作。具体地,C波段宽带功率放大器经验丰富,其中输出切换单元430包括:第九电感l9至第十一电感l11、第五电容c5至第六电容c6、场效应管f1和第二场效应管f2。第九电感l9,C波段宽带功率放大器经验丰富、第十一电感l11和第六电容c6串联在输出切换单元430的输入端与输出切换单元430的输出端之间;第九电感l9和第十一电感l11之间的节点通过第五电容接地,同时通过第十电感l10连接输出切换单元430的第二输入端,且输出切换单元430的输入端通过场效应管f1接地,输出切换单元430的第二输入端通过第二场效应管f2接地。相对频带宽度大于20%~30%的放大器称为宽带放大器。C波段宽带功率放大器经验丰富
本实用新型涉及无线通信技术领域,具体的涉及一种高性能的超宽带功率放大器。背景技术:随着世界各方面通讯技术的快速发展,以及作战系统覆盖领域的不断扩大,超宽带通信技术(uwb)由于自身的特殊优势在通信领域内占据着重要的地位。目前,超宽带通信技术主要应用于雷达、通信、电子对抗等领域,尤其是近年来雷达技术飞速发展,许多新体制雷达应运而生,如有源相控阵雷达、电子通信一体化雷达等,均需要功率放大器具有高效率、高功率、超宽带等特点。随着超宽带技术在通信领域的广泛应用,超宽带功率放大器逐渐在功率放大器家族中崭露头角,由于超宽带功率放大器具有宽频率范围、高速率传输、高隐秘性、强穿透性等特点,因此成为功率放大器发展的一大趋势。作为超宽带通信技术网络中的重要一环,超宽带功率放大器性能的优劣直接关系到通信的质量好坏。如何进一步开发在更宽频带、更高增益并能稳定工作的超宽带功率放大器具有很重要的研究价值。技术实现要素:针对上述问题,本实用新型提供一种高性能的超宽带功率放大器,目的在于满足在超宽频带应用场景下能保持高功率、高增益。超宽带功率放大器能够满足多个频带下测试设备等系统中的信号放大需求。超宽带功率放大器哪家好宽带放大器的匹配电路设计方法也与窄带放大器不一样。
本实用新型涉及场效应晶体管射频功率放大器和集成电路领域,特别是针对射频微波收发机末端的发射模块应用的一种二路分布式高增益宽带功率放大器。背景技术:随着无线通信系统和射频微波电路的快速发展,射频前端收发器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求发射机的射频与微波功率放大器具有高输出功率、高增益、高效率、低成本等性能,而集成电路正是有望满足该市场需求的关键技术。然而,当采用集成电路工艺设计实现射频与微波功率放大器芯片电路时,其性能和成本受到了一定制约,主要体现:(1)宽带高增益放大能力受限:传统单晶体管收到增益带宽积的影响,需要增益才能获得超宽带放大能力,因此,宽带高增益放大能力受到严重的限制。(2)宽带高功率放大能力受限:半导体工艺中晶体管的特征频率越来越高,由此带来了低击穿电压从而限制了单一晶体管的功率容量。为了获得高功率能力,往往需要多路晶体管功率合成,但是由于多路合成网络的能量损耗导致功率放大器的效率比较低,电路无法满足低功耗或者绿色通信需求。常见的超宽带高功率放大器的电路结构有很多,典型的是传统分布式放大器,但是,传统分布式放大器要同时满足各项参数的要求十分困难。
所述微带线tl17的右端连接在输出阻抗匹配网络中微带线tl16与电容c5之间,所述电容c7为去耦合电容,微带线tl17和电容c7共同构成供直流偏置和滤除带内信号的作用。如图7、图8所示为2-20ghz的输入输出s参数,可以看到在2-20ghz,s11、s22基本满足-8db以下,s21在19db-21db之间。如图9所示为2-20ghz时输出psat随着频率的变化图。输出psat为功率放大器的饱和输出功率,描述功率器放大器的最大输出功率,带内输出为34dbm。以上所述,是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。高频宽带射频功率放大器1000-3000MHz100W。
本发明还提供了一种雷达系统,包括如前所述的宽带可重构功率放大器,用于对雷达扫描信号和通信信号进行功率放大后发送。这里雷达系统可以为有源相控阵雷达系统,为集成雷达探测与通信一体化的新型多功能雷达。该雷达系统的硬件系统中包括微波t/r组件,而该微波t/r组件可以采用如前所述的宽带可重构功率放大器,雷达扫描信号和通信信号均经过该宽带可重构功率放大器进行功率放大后进行远距离传输。该宽带可重构功率放大器通过前述外部射频输入端rf_in接收雷达扫描信号时,供电控制模块控制切换至宽带大功率模式工作,并通过前述射频输出端rf_out输出功率放大后的雷达扫描信号。宽带可重构功率放大器通过前述外部射频输入端rf_in接收通信信号时,供电控制模块控制切换至超宽带低功率线性放大模式工作,并通过前述射频输出端rf_out输出功率放大后的通信信号。综上所述,本发明提供了一种可重构的输入、输出匹配网络设计方法,利用并联hemt器件导通时等效为并联电容和截止时等效为到地电阻的模型特性,将并联hemt器件融合为宽带可重构滤波器匹配网络的一部分,使得输入、输出可重构匹配网络模块既具备传统开关模式切换功能,又具备电路匹配功能。功率放大器是数传发射机中的关键部件,它制约整个系统性能。佛山2-4G宽带功率放大器
宽带大功率微波功放在通信发射机的应用越来越多,第三代半导体氮化钾技术越来越适用宽带功率放大器的应用。C波段宽带功率放大器经验丰富
分别与输出二维人工传输线网络的、第二、第三、第四输入端连接;漏极偏置及负载网络的输出端与输出二维人工传输线网络的第五输入端连接;输出二维人工传输线网络的输出端为整个二路分布式高增益宽带功率放大器的输出端。如图2所示,输入功分网络输入端连接微带线tl1,微带线tl1的另一端连接微带线tl2和微带线tl3,微带线tl2的另一端连接输入功分网络的输出端,微带线tl3的另一端连接输入功分网络的第二输出端。输入人工传输线和第二输入人工传输线组成输入功分网络,其中第j输入人工传输线的输入端连接微带线tloj,微带线tloj的另一端连接第j输入人工传输线的输出端和微带线tlpj,微带线tlpj的另一端连接第j输入人工传输线的第二输出端和微带线tlqj,微带线tlqj的另一端连接电阻rgj,电阻rgj的另一端连接微带线tlgj,微带线tlgj的另一端连接接地电容cgj,其中j=1、2,微带线tlg1的和接地电容cg1的连接节点还连接偏置电压vg。高增益三堆叠自适应放大网络、第二高增益三堆叠自适应放大网络、第三高增益三堆叠自适应放大网络和第四高增益三堆叠自适应放大网络组成四个放大网络,其中第j高增益三堆叠自适应放大网络的输入端连接电感lpj,电感lpj的另一端连接接地电容cpj和电感loj。C波段宽带功率放大器经验丰富
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