匹配电路的制作方法

本发明涉及无线通信
技术领域：
，尤其涉及一种匹配电路。
背景技术：
：射频功率放大器作为无线通信系统发送组件的重要模块之一，其性能的好坏会直接影响到通信信号的质量。伴随着通信技术的发展，人们在不断追求低功耗、小型化、多功能的射频器件。射频功率放大器具有耗能较多，尺寸占用较大的特点，在将传统功率放大器只能满足单个频段的功率放大功能转变为能够在多个频段具有放大功能，包括以下方法：(1)频带可变换功率放大器：利用微电子机械系统对不同频段进行网络匹配，实现了一种频带可变换的、压缩型的900mhz/1.9ghz双模gaasfet功率放大器。(2)左右手复合材料双频功率放大器：使用左右手复合材料依据复合型左右手传输线(crlhtls)原理，设计双频带功率放大器，其电路较复杂。频带可变换功率放大器使用开关转换的方法在两个频段进行匹配，这就要求开关处有低的插入损耗和高的隔离度，另外，频带可变换功率放大器需要对每个工作频点单独设置匹配电路，电路尺寸较大，使用左右手复合材料来设计电路则需要合成新材料，成本较高。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种匹配电路，旨在简化匹配电路，降低成本。为实现上述目的，本发明提供了一种匹配电路，所述匹配电路连接于放大器与输入电路之间，所述匹配电路包括实部相等模块、虚部消除模块及实部匹配模块，所述放大器依次与所述实部相等模块、所述虚部消除模块、所述实部匹配模块及所述输入电路连接；所述输入电路用于向所述放大器发送两个不同频点的射频信号。可选地，当所述实部相等模块与所述放大器的源端连接时，由所述实部相等模块调节所述放大器的源端在所述两个不同频点的输入阻抗值，得到实部相等的输入阻抗值，再通过所述虚部消除模块将所述实部相等的输入阻抗值进行阻抗值匹配，以消除虚部变成实数输入阻抗值，然后通过所述实部匹配模块将所述实数输入阻值匹配出目标实数输入阻抗值。可选地，当所述实部相等模块与所述放大器的负载端连接时，由所述实部相等模块调节所述放大器的负载端在所述两个不同频点的输出阻抗值，得到实部相等的输出阻抗值，再通过所述虚部消除模块将所述实部相等的输出阻抗值进行阻抗值匹配，以消除虚部变成实数输出阻抗值，然后通过所述实部匹配模块将所述实数输出阻值匹配出目标输出实数阻抗值。可选地，所述实部相等模块包括第一微带线，所述第一微带线用于与所述放大器的源端或负载端连接。可选地，所述虚部消除模块包括第二微带线和第三微带线，所述第二微带线和所述第三微带线连接，并分别与所述第一微带线连接。可选地，所述虚部消除模块包括第四微带线、第五微带线和第六微带线，所述第四微带线与所述第五微带线连接，所述第六微带线连接至所述第四微带线和所述第五微带线之间，所述第四微带线与所述第一微带线连接。可选地，所述实部匹配模块包括第七微带线和第八微带线，所述第七微带线与所述第八微带线连接，所述第七微带线连接至所述第二微带线和所述第三微带线连接之间，或者所述第七微带线与所述第四微带线连接。可选地，所述匹配电路还包括第九微带线，所述第九微带线与所述第八微带线连接，所述第九微带线连接所述输入电路。本发明实施例提供的匹配电路连接于放大器与输入电路之间，该匹配电路包括实部相等模块、虚部消除模块及实部匹配模块，其中，放大器依次与实部相等模块、虚部消除模块、实部匹配模块及输入电路连接；当实部相等模块与放大器的源端连接时，将放大器的源端在两个不同频点的输入阻抗值匹配出目标实数输入阻抗值；当实部相等模块与放大器的负载端连接时，将放大器的负载端在两个不同频点的输出阻抗值匹配出目标输出实数阻抗值。不需要利用微电子机械系统或开关转换模块在两个频段进行匹配，以及不需要对每个工作频点单独设置匹配电路，从而简化了匹配电路，降低了成本。附图说明图1为本发明匹配电路的模块示意图；图2为本发明放大器的结构示意图；图3为本发明匹配电路一实施例的电路结构示意图；图4为本发明匹配电路另一实施例的电路结构示意图；图5为本发明双频带射频功率放大器的源端的阻抗匹配仿真结果示意图；图6为本发明双频带射频功率放大器的负载端的阻抗匹配仿真结果示意图；图7为本发明双频带射频功率放大器整体仿真结果示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，示出了本发明一种匹配电路一实施例。该实施例的匹配电路连接于放大器10与输入电路50之间，匹配电路包括：实部相等模块20、虚部消除模块30及实部匹配模块40，其中，放大器10依次与实部相等模块20、虚部消除模块30、实部匹配模块40及输入电路50连接，该输入电路50用于向放大器10发送两个不同频点的射频信号。放大器10的结构如图2所示，信号从源端输入，经过放大之后由负载端输出。当实部相等模块20与放大器10的源端连接时，由实部相等模块20调节放大器10的源端在两个不同频点的输入阻抗值，得到实部相等的输入阻抗值，再通过虚部消除模块30将实部相等的输入阻抗值进行阻抗值匹配，以消除虚部变成实数输入阻抗值，然后通过实部匹配模块40将实数输入阻值匹配出目标实数输入阻抗值。当实部相等模块20与放大器10的负载端连接时，由实部相等模块20调节放大器10的负载端在两个不同频点的输出阻抗值，得到实部相等的输出阻抗值，再通过虚部消除模块30将实部相等的输出阻抗值进行阻抗值匹配，以消除虚部变成实数输出阻抗值，然后通过实部匹配模块40将实数输出阻值匹配出目标输出实数阻抗值。本实施例利用传输线变换原理由实部相等模块20将放大器10的输入/输出阻抗分别在两个频段变换为导纳的实部相等，然后采用不同的枝节线结构的虚部消除模块30对放大器10的输入端或输出端导纳的虚部进行匹配，以消除虚部，最终通过实部匹配模块40进行实部阻抗匹配实现电路在两个频段匹配，得到所需的实数阻值，实现了功率放大器双频的性能。进一步地，如图3所示，实部相等模块20包括第一微带线zs，第一微带线zs用于与放大器10的源端或负载端连接。在一实施例中，虚部消除模块30包括第二微带线za和第三微带线zb，第二微带线za和第三微带线zb连接，并且，第二微带线za和第三微带线zb分别与第一微带线zs连接。在另一实施例中，如图4所示，虚部消除模块30包括第四微带线zf、第五微带线zg和第六微带线zh，第四微带线zf与第五微带线zg连接，第六微带线zh连接至第四微带线zf和第五微带线zg之间，第四微带线zf与第一微带线zs连接。实部匹配模块40包括第七微带线zc和第八微带线zd，第七微带线zc与第八微带线zd连接，第七微带线zc连接至第二微带线za和第三微带线zb连接之间，或者第七微带线zc与第四微带线zf连接。双频带射频功率放大器10匹配电路还包括第九微带线z0，第九微带线z0与第八微带线zd连接，第九微带线z0用于连接向放大器10发送两个不同频点的射频信号的输入电路50。射频信号首先由输入电路50中的信号源发射出来进入放大器10，然后由放大器10依次输出到与其连接的各个模块中。源端阻抗和负载端阻抗的阻抗值代表从实际器件中获取的阻抗值，为了统一标准，优选地，放大器10源端对应的目标输入实数阻抗值，与放大器10负载端对应的目标输出实数阻抗值均为50ω。需要说明的是，图3和图4中黑色方块表示的是微带线，实际上各个微带线之间的是紧密连接在一起的，即相邻两个微带线之间的黑色边缘是连接的在一起的。各个微带线的尺寸(即微带线的长度和宽度)可根据实际需要进行设置。具体地，本实施例中，首先根据放大器10源端引脚的尺寸设计一段用于连接该源端引脚的第一微带线zs，使得放大器10与输入电路50能够连接起来。然后，利用不同匹配结构的放大器10对应在两个频点的不同的阻抗值进行匹配，使得原本为复数阻抗的阻抗值变换成实数阻抗值，并通过阻抗变换得到的阻抗值匹配到源端(即输入端口)的目标实数输入阻抗值。进一步地，根据放大器10负载端引脚的尺寸设计一段用于连接该负载端引脚的第一微带线zs'，使得放大器10与输入电路50能够连接起来。然后，利用不同匹配结构的放大器10对应在两个频点的不同的阻抗值进行匹配，使得原本为复数阻抗的阻抗值变成实数阻抗值，并通过阻抗变换得到的阻抗值匹配到负载端(即输出端口)的目标实数输出阻抗值。以下将对匹配电路的工作原理进一步说明，选取mrf6s27015n型号的放大器设计一种ab类双频带射频功率放大器来进行实验，首先提取双频带射频功率放大器在两个中心工作频率点的输入/输出阻抗如表1所示。表1双频带射频功率放大器在两个中心工作频率点的输入/输出阻抗频率/ghz源端阻抗/ω负载端阻抗/ω1.828.338-j6.6471.988-j7.2212.56.086-j0.9031.848-j16.791对该双频带射频功率放大器进行源端和负载端的匹配仿真，得到的仿真结果如图5和图6所示，其中，图5(a)为双频带射频功率放大器的源端在1.8ghz时的匹配结果，图5(b)为双频带射频功率放大器的源端在2.5ghz时的匹配结果，图6(a)为双频带射频功率放大器的负载端在1.8ghz时的匹配结果，图6(b)为双频带射频功率放大器的负载端在2.5ghz时的匹配结果。由图5和图6可以看出，在1.8ghz和2.5ghz处s(2.1)为0，s(1，1)都小于-30db，说明匹配电路能够满足双频带射频功率放大器的源端和负载端在1.8g和2.5g两个频点同时匹配的条件。进一步地，选取双频带射频功率放大器的静态工作点：漏极电压为28v，栅极电压为2.8v，对整体电路进行小信号s参数仿真，仿真结果如图7所示，由图7可以看出，s(2,1)在两个设计的频点增益最高，同时s(1,1)在对应频点处均低于-10db，说明双频带射频功率放大器实现了在1.8g和2.5g两个频点放大的功能。本发明实施例匹配电路连接于放大器10与输入电路50之间，该匹配电路包括实部相等模块20、虚部消除模块30及实部匹配模块40，其中，放大器10依次与实部相等模块20、虚部消除模块30、实部匹配模块40及输入电路50连接。当实部相等模块20与放大器10的源端连接时，将放大器10的源端在两个不同频点的输入阻抗值匹配出目标实数输入阻抗值；当实部相等模块20与放大器10的负载端连接时，将放大器10的负载端在两个不同频点的输出阻抗值匹配出目标输出实数阻抗值。不需要利用微电子机械系统或开关转换模块在两个频段进行匹配，以及不需要对每个工作频点单独设置匹配电路，从而简化了双频带射频功率放大器10匹配电路，降低了成本。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12