功率放大模块及装置的制作方法

本申请涉及射频，尤其是涉及功率放大模块及装置。

背景技术：

1、目前，常用的功率放大产品有1-3mhz、3-10mhz、10-35mhz等，这些功率放大产品支持频带窄，因此产品发射功率较高，稳定性较好。当用户需要功率放大产品支持更宽的工作频段时，例如1-35 mhz的工作频段，此时由于该工作频段同时跨越多个频段（中波300khz-3mhz、短波3mhz-30mhz、超短波30mhz-300mhz），则存在电路阻抗匹配问题，影响产品的发射功率和稳定性。

2、对此，通常采用多套功放电路进行集成，也即是针对每个频段单独设计一套功放电路，从而解决阻抗匹配以及倍频限制等问题，但与此同时也带来了产品成本增加的问题。

技术实现思路

1、为了解决如何在使用一套功放电路（即保证产品成本不变），实现跨频段支持，并提升功放产品的发射功率和电路稳定性，本申请提供了一种功率放大模块及装置。

2、第一方面，本申请提供的功率放大模块，采用如下的技术方案：

3、一种功率放大模块，所述功率放大模块包括依次连接的第一阻抗匹配电路、场效应管和第二阻抗匹配电路；射频输入信号通过所述第一阻抗匹配电路进行阻抗转换处理后传输给所述场效应管，经所述场效应管放大处理后传输给所述第二阻抗匹配电路，利用所述第二阻抗匹配电路进行阻抗转换处理得到射频输出信号；所述第二阻抗匹配电路包括第二阻抗变换器和第二匹配子电路，所述第二匹配子电路包括第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容三者并联在所述场效应管的两个漏极之间；所述第二阻抗变换器的两个输入端与所述场效应管的两个漏极一一连接；

4、所述功率放大模块还包括反馈电路；所述反馈电路包括第一rc子电路和第二rc子电路，所述第一rc子电路串联在所述场效应管的一组栅极与漏极之间，所述第二rc子电路串联在所述场效应管的另一组栅极与漏极之间；所述场效应管的源极接地。

5、通过采用上述技术方案，通过在场效应管的输入输出端设置第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路，可改善电路自身与场效应管的阻抗匹配问题，从而有利于拓展通频带，实现跨频段支持；且通过并联设置在场效应管两漏极之间的三个电容，利用三个电容实现多级分压，有利于降低电路温度，进而有利于提高功放电路发射功率和稳定性。

6、可选的，所述场效应管包括射频功率晶体管blf189xra。

7、通过采用上述技术方案，射频功率晶体管blf189xra具有更高的发射功率和高频段支持，从而有利于实现跨频段支持。

8、可选的，所述功率放大模块支持工作频段为1mhz ~35mhz。

9、可选的，所述功率放大模块还包括输出调谐电路，所述输出调谐电路包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第二阻抗变换器的输出端连接，所述第四电容的另一端接地。

10、通过采用上述技术方案，利用输出调谐电路对第二阻抗变换器的输出放大信号进行调谐，有利于提高信号输出效果。

11、可选的，所述功率放大模块还包括第一匹配子电路；所述第一匹配子电路包括第五电容、第六电容、第七电容和第八电容；所述第五电容、所述第六电容并联连接在所述场效应管的一个漏极上；所述第七电容、所述第八电容并联连接在所述场效应管的另一个漏极上；所述第五电容、所述第六电容、所述第七电容与所述第八电容各自的另一端接地。

12、通过采用上述技术方案，在场效应管的两个漏极上分别设置多级下拉（至少两个电容），每个电容可采用相对较小的容值，来提高匹配子电路的耐压，进而有利于提高功放电路的稳定性。

13、可选的，所述功率放大模块还包括电源电路；所述电源电路包括直流电源、滤波子电路和偏置子电路；所述直流电源经所述滤波子电路处理后，为所述场效应管的漏极提供所需电压；所述直流电源经所述偏置子电路处理后，为所述场效应管的栅极提供所需偏流。

14、通过采用上述技术方案，通过设置滤波子电路和偏置子电路对直流电源进行处理后，为功放电路提供所需电压和偏流。

15、可选的，所述滤波子电路包括与所述直流电源并联连接的4个无极性电容和1个有极性电容，所述4个无极性电容的一端通过第一电感与所述直流电源连接，所述4个无极性电容的另一端接地；所述1个有极性电容的正极通过所述第一电感与所述直流电源连接，所述1个有极性电容的负极接地。

16、通过采用上述技术方案，利用设置的4个无极性电容进行多级滤波，实现对高频的滤除；利用该有极性电容滤除电源的低频信号，这样可抑制电源信号的波动，提高电源的稳定性。

17、可选的，所述偏置子电路包括依次串联的稳压器、可调电阻和固定电阻；所述稳压器的输入端与所述直流电源连接，所述稳压器的输出端与所述可调电阻连接，通过调节所述可调电阻的电阻值，为所述场效应管的栅极提供所需偏流。

18、通过采用上述技术方案，利用稳压器可提高电源稳定性，可调电阻可更好满足场效应管所需偏流大小。

19、可选的，所述功率放大模块还包括封锁电路，所述封锁电路包括第二电感和第九电容，封锁输入信号经所述第二电感与所述固定电阻的负极连接，所述第九电容的一端与所述封锁输入信号连接，所述第九电容的另一端接地。

20、通过采用上述技术方案，封锁电路采用电感+电容的形式，电感可将电压信号下拉到0，实现完全封锁，相对于常规采用的二极管+电容的封锁形式，封锁效果更好（因为二极管存在残留电压，无法完全封锁）。

21、第二方面，本申请提供的功率放大装置，采用如下的技术方案：

22、一种功率放大装置，所述功率放大装置包括如权利要求1至9任一项所述的功率放大模块。

23、综上所述，本申请包括以下至少有益技术效果：

24、1.通过在场效应管的输入输出端设置的第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路，可改善电路自身与场效应管的阻抗匹配问题；且通过并联设置在场效应管两漏极之间的三个电容，有利于提高功放电路发射功率和稳定性。

25、2.blf189xra具有更高的发射功率和高频段支持，从而有利于实现跨频段支持。

技术特征：

1.一种功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块包括依次连接的第一阻抗匹配电路、场效应管和第二阻抗匹配电路；射频输入信号通过所述第一阻抗匹配电路进行阻抗转换处理后传输给所述场效应管，经所述场效应管放大处理后传输给所述第二阻抗匹配电路，利用所述第二阻抗匹配电路进行阻抗转换处理得到射频输出信号；所述第二阻抗匹配电路包括第二阻抗变换器和第二匹配子电路，所述第二匹配子电路包括第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容三者并联在所述场效应管的两个漏极之间；所述第二阻抗变换器的两个输入端与所述场效应管的两个漏极一一连接；

2.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述场效应管包括射频功率晶体管blf189xra。

3.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块支持工作频段为1mhz ~35mhz。

4.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括输出调谐电路，所述输出调谐电路包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第二阻抗变换器的输出端连接，所述第四电容的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括第一匹配子电路；所述第一匹配子电路包括第五电容、第六电容、第七电容和第八电容；所述第五电容、所述第六电容并联连接在所述场效应管的一个漏极上；所述第七电容、所述第八电容并联连接在所述场效应管的另一个漏极上；所述第五电容、所述第六电容、所述第七电容与所述第八电容各自的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括电源电路；所述电源电路包括直流电源、滤波子电路和偏置子电路；所述直流电源经所述滤波子电路处理后，为所述场效应管的漏极提供所需电压；所述直流电源经所述偏置子电路处理后，为所述场效应管的栅极提供所需偏流。

7.根据权利要求6所述的功率放大模块，其特征在于，所述滤波子电路包括与所述直流电源并联连接的4个无极性电容和1个有极性电容，所述4个无极性电容的一端通过第一电感与所述直流电源连接，所述4个无极性电容的另一端接地；所述1个有极性电容的正极通过所述第一电感与所述直流电源连接，所述1个有极性电容的负极接地。

8.根据权利要求6所述的功率放大模块，其特征在于，所述偏置子电路包括依次串联的稳压器、可调电阻和固定电阻；所述稳压器的输入端与所述直流电源连接，所述稳压器的输出端与所述可调电阻连接，通过调节所述可调电阻的电阻值，为所述场效应管的栅极提供所需偏流。

9.根据权利要求8所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括封锁电路，所述封锁电路包括第二电感和第九电容，封锁输入信号经所述第二电感与所述固定电阻的负极连接，所述第九电容的一端与所述封锁输入信号连接，所述第九电容的另一端接地。

10.一种功率放大装置，其特征在于，所述功率放大装置包括如权利要求1至9任一项所述的功率放大模块。

技术总结
本申请涉及射频技术领域，尤其涉及一种功率放大模块及装置。通过在场效应管的输入输出端设置第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路，可改善电路自身与场效应管的阻抗匹配问题，从而有利于拓展通频带，实现跨频段支持；且通过并联设置在场效应管两漏极之间的三个电容，提高功放电路发射功率和稳定性。

技术研发人员：胡海涛,李梅
受保护的技术使用者：北京北广科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14