一種多級射頻功率放大電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及射頻電路設計技術領域，具體地說，涉及一種多級射頻功率放大電路。
【背景技術】
[0002] 在現代無線通信系統中，射頻功率放大器是實現射頻信號無線傳輸的關鍵部 件。射頻功率放大器的主要功能為將已調制的射頻信號放大到所需的功率值，通過天線 發射，保證在一定區域內的接收機可以接收到信號。作為射頻部分關鍵部件的功率放大 器，其性能對通信質量產生直接的影響。線性度是衡量射頻功率放大器的重要指標，通常 用最大線性輸出功率表征。LTE通信系統中射頻功率放大器的最大線性輸出功率通常指 頂3〈-35dBc，頂5〈-45dBc時，射頻功率放大器的輸出功率，其中頂3為三階交調分量，頂5為 五階交調分量。
[0003] 現有技術中是采用提高射頻功率放大器的偏置電流，使得功率放大器工作在AB 類偏A類放大狀態，從而提高射頻功率放大器的線性度。但是，現有技術使得靜態工作電流 增加，加大了射頻功率放大器的靜態功耗。
【發明內容】
[0004] 為解決以上問題，本發明提供了一種多級射頻功率放大電路，用以提高射頻功率 放大器的線性度。
[0005] 根據本發明的一個實施例，提供了 一種多級射頻功率放大電路，包括級間匹配電 路，所述級間匹配電路包括：級間阻抗匹配網絡，其設置于前一級放大管與后一級放大管之 間，
[0006] 其中，所述級間匹配電路還包括諧振網絡，所述諧振網絡設置于前一級放大管與 所述級間阻抗匹配網絡之間，用以抑制射頻信號中的諧波。
[0007] 根據本發明的一個實施例，在前一級放大管與所述諧振網絡之間還設置有級間濾 波電容。
[0008] 根據本發明的一個實施例，在所述放大電路的最后一級放大管之后設置有輸出阻 抗匹配網絡，其中，在最后一級放大管和所述輸出阻抗匹配網絡之間設置有諧振網絡。
[0009] 根據本發明的一個實施例，所述諧振網絡為串聯諧振網絡。
[0010] 根據本發明的一個實施例，所述串聯諧振網絡為RC串聯諧振網絡。
[0011] 根據本發明的一個實施例，所述串聯諧振網絡為LC串聯諧振網絡。
[0012] 根據本發明的一個實施例，各所述諧振網絡從所述放大電路的輸入端到輸出端依 據諧波的階次順序逐次對諧波進行抑制。
[0013] 根據本發明的一個實施例，輸出端的所述諧振網絡用于抑制二階諧波。
[0014] 根據本發明的一個實施例，所述級間阻抗匹配網絡為L型匹配網絡、π型匹配網 絡或T型匹配網絡。
[0015] 根據本發明的一個實施例，所述輸出阻抗匹配網絡為L型匹配網絡、π型匹配網 絡或T型匹配網絡。
[0016] 本發明的有益效果：
[0017] 本發明可以不用提高射頻功率放大器的偏置電流來抑制射頻信號中的多階諧波， 來顯著提高了射頻功率放大器的線性度，就不需增大射頻功率放大器靜態功耗，還可以顯 著提高功率放大線路的效率。
[0018] 本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利 要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹：
[0020] 圖1是現有技術中一種多級射頻功率放大電路的電路原理圖；
[0021 ]圖2是根據本發明的一個實施例的一種多級射頻功率放大電路的系統結構圖；
[0022] 圖3是根據本發明的一個實施例的一種多級射頻功率放大電路的電路原理圖；以 及
[0023] 圖4是圖1和圖3所示電路的實驗結果對比圖。
【具體實施方式】
[0024] 以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用 技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明 的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合， 所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。
[0025] 如圖1所示為現有技術中一種多級射頻功率放大電路的電路原理圖。由圖1可知， 在第一級功率放大管Q1和第二級功率放大管Q2之間設置匹配網絡1。該匹配網絡1包括 電容C12、C13和電感L3,只能用于Q1和Q2之間的功率匹配，無法提高射頻功率放大器的 線性度和效率。為提高射頻功率放大器的線性度和效率，現有技術中通常采用提高射頻功 率放大器的偏置電流的方式，但這種方式增大了射頻功率放大器的靜態功耗。因此，本發明 提供了一種新型多級射頻功率放大電路，在不增大射頻功率放大器靜態功耗的情況下，既 增強了射頻功率放大器的諧波抑制，又顯著提高了射頻功率放大器的線性度和效率。
[0026] 如圖2所示為根據本發明的一個實施例的一種多級射頻功率放大電路的系統結 構圖，以下參考圖2來對本發明進行詳細說明。
[0027] 在本發明的一個實施例中，該多級射頻功率放大電路包括級間匹配電路，該級間 匹配電路設置于放大電路各級放大管之間。該級間匹配電路包括級間阻抗匹配網絡，其設 置于前一級放大管的輸出與后一級放大管的輸入之間，用于實現相鄰放大管之間的級聯阻 抗匹配。另外，該級間匹配電路還包括級間諧振網絡，該級間諧振網絡設置于前一級放大管 的輸出與級間阻抗匹配網絡的輸入之間，用以抑制射頻信號中的諧波。
[0028] 如圖2所示顯示了第一級放大管和第二級放大管之間的級間匹配網絡，該匹配網 絡包括第一級間阻抗匹配網絡和第一級間諧振網絡。如該功率放大電路包括第三級、第四 級等放大管，則在第二級放大管和第三級放大管之間、第三級放大管與第四級放大管之間 也可以設置類似的級間匹配網絡，此處以第一級放大管和第二級放大管之間的級間匹配電 路為例進行說明。
[0029] 在本發明的一個實施例中，在前一級放大管與級間諧振網絡之間設置有級間濾波 電容，如圖1所示。基于該級間濾波電容的充放電作用，使輸出電壓趨于平滑。另外，由于 該級間濾波電容的存在，可以使得前一級放大管工作在J類放大狀態。
[0030] 在本發明的一個實施例中，在該放大電路的最后一級放大管之后設置有輸出阻抗 匹配網絡，其中，在最后一級放大管和輸出阻抗匹配網絡之間設置有輸出諧振網絡，如圖2 所示。該輸出阻抗匹配網絡用于實現最后一級放大管與負載之間的阻抗匹配。該輸出諧振 網絡網絡用于對進入負載的射頻信號進行最后的諧波抑制。
[0031] 在本發明的一個實施例中，該諧振網絡為串聯諧振網絡。此處的諧振網絡包括以 上所述的級間諧振網絡和輸出諧振網絡。此處采用諧振網絡，在對應基波整數倍的諧波頻 率點產生諧振，可以有效抑制對應基波整數倍的諧波。由于進入到放大器的射頻信號包括 除基波之外的多階諧波，可以通過多個級間諧振網絡逐個進行去除。
[0032] 由于不同階次的諧波能量不同，對基波的影響也不同。為更好地去除多階次的諧 波，可以通過控制諧振網絡的參數，使得射頻信號從放大電路的輸入端到輸出端依據諧波 的階次依次進行抑