本实用新型属于短波通信设备
技术领域：
，尤其涉及基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置，用于20W功率放大器末级放大单元。
背景技术：
：现有技术中，20W短波产品功放模块的末级放大电路都是基于晶体管。晶体管易安装受静电影响小，但是最大缺点是受温度影响较大热稳定性差，直接影响功放平坦度和互调指标。技术实现要素：针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置，能够解决：现有短波20W功放热稳定性较差致使平坦度指标较差、互调指标较差的问题。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。一种基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置，所述功率放大器末级放大装置设置在二级功率放大单元之后，所述装置包括：依次连接的射频通路匹配单元、射频场效应管、功率补偿单元、射频输出单元，以及连接在射频场效管输出端到输入端之间的反馈单元；其中，所述射频场效应管包含栅极、漏极和源极；所述射频通路匹配单元的输入端连接所述二级功率放大单元的射频信号输出端，所述射频通路匹配单元的输出端连接所述射频场效应管的栅极，所述射频场效应管的漏极连接所述功率补偿单元的输入端，所述射频场效应管的源极接地。本实用新型技术方案的特点和进一步的改进为：(1)所述反馈单元的输入端连接所述射频场效应管的漏极输出端，所述反馈单元的输出端连接所述射频场效应管的栅极输入端。(2)所述射频场效应管的栅极工作电压由偏置电路提供，所述射频场效应管的漏极工作电压由漏极供电电路提供。(3)所述射频场效应管的型号为DMD1010，其内部由两个MOS管组成，从而具有两个栅极输入端和两个漏极输出端；所述射频通路匹配单元由第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、以及第一耦合变压器组成；其中，所述第一电容的一端作为所述射频通路匹配单元的输入端，所述第一电容的另一端与所述第一耦合变压器的一次绕组的一端连接，所述第一耦合变压器的一次绕组的另一端接地，所述第一耦合变压器的二次绕组的一端与第一并联支路的一端连接，所述第一并联支路由第一电阻和第二电容并联组成，所述第一耦合变压器的二次绕组的另一端与第二并联支路的另一端连接，所述第二并联支路由第二电阻和第三电容并联组成，所述第一并联支路的另一端和所述第二并联支路的另一端之间串接所述第三电阻，且所述第三电阻的两端分别作为所述射频通路匹配单元的两个子输出端，且所述射频通路匹配单元的两个子输出端分别与所述射频场效应管的两个栅极输入端对应连接。(4)所述射频场效应管的型号为DMD1010，其内部由两个MOS管组成，从而具有两个栅极输入端和两个漏极输出端；所述功率补偿单元由第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、电感、第二耦合变压器以及第三耦合变压器组成；其中，所述第四电阻的一端作为所述功率补偿单元的一个子输入端，所述第五电阻的一端作为所述功率补偿单元的另一个子输入端，所述功率补偿单元的两个子输入端分别与所述射频场效应管的两个漏极输出端对应连接，所述第四电阻的另一端与所述第四电容的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第五电容的一端连接，所述第四电容的另一端分别与所述第六电容的一端、所述第二耦合变压器的一次绕组的一端连接，所述第五电容的另一端与所述第六电容的另一端、所述第二耦合变压器的一次绕组的另一端连接，所述第二耦合变压器的二次绕组的一端分别与所述第七电容的一端、所述第八电容的一端连接，所述第二耦合变压器的二次绕组的另一端接地，所述第七电容的另一端接地，所述第八电容的另一端分别与第九电容的一端、电感的一端连接，所述第九电容的另一端接地，所述电感的另一端接地，且所述第八电容的一端作为所述功率补偿单元的输出端。本实用新型提供的一种基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置具有以下几个方面的优点和优势：场效应管具有比双极晶体管更高的输入阻抗，同时其输入阻抗随频率的变化也要比晶体管小；场效应管具有比晶体管小得多的反馈电容(c-b或d-g极间电容)，所以其输出端负载线上的变化对输入端的影响更小；市场上所有的射频功率场效应管都是增强型MOS管，因而只需提供正向偏压即可使器件工作；对于AB类线性功率放大器来说，如果使用场效应管，其偏置电路的设计要简单的得多，因为场效应管的g极不吸收直流电流，而双极晶体管的b极则要求提供一个等于IC/hFE的电流；场效应管具有更好的热稳定性、抗辐射性和较低的噪声。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的一种基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的射频通路匹配单元的电路结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的功率补偿单元的电路结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的功放组件互调测试连接示意图；图5为本实用新型实施例提供的功放组件功率、电流测试连接示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。现有的20W短波产品功放模块的末级放大电路都是基于晶体管。晶体管最大缺点受温度影响较大热稳定性差，直接影响功放平坦度和互调指标。场效应管在合理的装配下正常工作中受温度影响小热稳定性更好，会使功放平坦度和互调指标相比晶体管有质的提高。使用射频场效应管替代晶体管作为新型20W功放模块末级放大电路功放管。经过原理分析和试验验证，实用新型选用射频场效应管DMD1010作为末级放大电路功放管。由于经20W功放模块前两级放大后信号已经足够大，为了降低电源电压，减少功放无用功耗，同时又确保信号一定的线性度，因此本实用新型提供的末级放大装置为甲乙类放大电路。本实用新型实施例提供一种基于射频场效应管的功率放大器末级放大装置，所述功率放大器末级放大装置设置在二级功率放大单元之后，如图1所示，所述装置包括：依次连接的射频通路匹配单元、射频场效应管、功率补偿单元、射频输出单元，以及连接在射频场效管输出端到输入端之间的反馈单元；其中，所述射频场效应管包含栅极、漏极和源极；所述射频通路匹配单元的输入端连接所述二级功率放大单元的射频信号输出端，所述射频通路匹配单元的输出端连接所述射频场效应管的栅极，所述射频场效应管的漏极连接所述功率补偿单元的输入端，所述射频场效应管的源极接地。进一步的，所述反馈单元的输入端连接所述射频场效应管的漏极输出端，所述反馈单元的输出端连接所述射频场效应管的栅极输入端。所述射频场效应管的栅极工作电压由偏置电路提供，所述射频场效应管的漏极工作电压由漏极供电电路提供。所述射频场效应管的型号为DMD1010，其内部由两个MOS管组成，从而具有两个栅极输入端和两个漏极输出端。示例性的，如图2所示，所述射频通路匹配单元由第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、以及第一耦合变压器组成；其中，所述第一电容的一端作为所述射频通路匹配单元的输入端，所述第一电容的另一端与所述第一耦合变压器的一次绕组的一端连接，所述第一耦合变压器的一次绕组的另一端接地，所述第一耦合变压器的二次绕组的一端与第一并联支路的一端连接，所述第一并联支路由第一电阻和第二电容并联组成，所述第一耦合变压器的二次绕组的另一端与第二并联支路的另一端连接，所述第二并联支路由第二电阻和第三电容并联组成，所述第一并联支路的另一端和所述第二并联支路的另一端之间串接所述第三电阻，且所述第三电阻的两端分别作为所述射频通路匹配单元的两个子输出端，且所述射频通路匹配单元的两个子输出端分别与所述射频场效应管的两个栅极输入端对应连接。所述射频场效应管的型号为DMD1010，其内部由两个MOS管组成，从而具有两个栅极输入端和两个漏极输出端。又示例性的，如图3所示，所述功率补偿单元由第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、电感、第二耦合变压器以及第三耦合变压器组成；其中，所述第四电阻的一端作为所述功率补偿单元的一个子输入端，所述第五电阻的一端作为所述功率补偿单元的另一个子输入端，所述功率补偿单元的两个子输入端分别与所述射频场效应管的两个漏极输出端对应连接，所述第四电阻的另一端与所述第四电容的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第五电容的一端连接，所述第四电容的另一端分别与所述第六电容的一端、所述第二耦合变压器的一次绕组的一端连接，所述第五电容的另一端与所述第六电容的另一端、所述第二耦合变压器的一次绕组的另一端连接，所述第二耦合变压器的二次绕组的一端分别与所述第七电容的一端、所述第八电容的一端连接，所述第二耦合变压器的二次绕组的另一端接地，所述第七电容的另一端接地，所述第八电容的另一端分别与第九电容的一端、电感的一端连接，所述第九电容的另一端接地，所述电感的另一端接地，且所述第八电容的一端作为所述功率补偿单元的输出端。示例性的，功放管DMD1010的漏极供电电压经由扼流圈供给；稳压管输出的直流电压由偏置电路中变压器分压后作为功放管DMD1010的栅极直流偏置电压；射频通路匹配单元是根据功放管DMD1010频率放大特性曲线进行匹配；反馈电路提高功放管DMD1010增益的稳定性，减少失真；功率补偿电路对功放管DMD1010在工作中因温度上升而输出功率降低进行功率补偿。进一步的，制作满足1.6MHz-30MHz频段基于射频场效应管末级放大电路的20W功放模块，在新型短波电台2182#上进行应用验证，并取得良好效果。互调检验方法：如图4所示，将两个信号源通过星形网络接功放模块的输入端，功放模块输出端接功率计，一个信号源的频率为29.6440MHz、另一个信号源的频率为29.6450MHz，功放模块置发状态，两高频信号发生器初始电平设为-2dBm,逐步调整两高频信号发生器输出电平，使输出峰包功率为22W，在频谱仪上观察互调分量应不大于-30dB。改变一个信号源的频率(2MHz、2.644MHz、3.644MHz、4.644MHz、5.644MHz、……、28.644MHz、29.644MHz)，共29个点。另一信号源的频率在此频率基础上加1kHz，在频谱仪上观察互调分量应不大于30dB。测试并按附表记录。测试好后，将功放模块置收状态。电流激励测试检验方法：如图5所示，将信号源接功放模块的射频输入端，功放模块输出端接功率计，信号源的频率为29.6440MHz，功放模块置发状态，高频信号发生器初始电平设为-2dBm，逐步调整高频信号发生器输出电平使输出功率为22W，在电源上观察电流值并记录，在高频信号发生器上观察射频激励并记录。改变信号源的频率(2MHz、2.644MHz、……、29.644MHz)，重复上述操作。在电源上观察电流读数并记录，在高频信号发生器上观察射频激励并记录。测试好后，将功放模块置收状态。测试结果如下表所示。频率(MHz)功率(W)电流(A)互调激励功耗1.644222.91353.22.644222.71342.63.644222.88352.64.644222.93362.45.644222.96372.26.644222.99392.07.644223.00391.78.644223.01391.59.644223.03401.210.644223.04401.011.644222.92401.812.644222.94411.513.644222.96421.214.644222.94420.915.644222.99410.816.644223.03390.717.644223.01390.418.644223.00390.319.644223.01380.220.644223.00410.121.644223.06430.022.644223.0442-0.123.644223.0739-0.124.644223.0938-0.125.644223.1235026.644223.30330.427.644223.30330.528.644223.26390.329.644223.28390.3本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3