基于交指结构的电阻电抗性F类功率放大器

本发明属于微波电路，涉及一种基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器。

背景技术：

1、随着信息时代的飞速发展，各种通信需求不断呈现，相应的各类通信系统也应运而生，例如gsm(全球移动通信系统)、3g(第三代移动通信系统)、4g(第四代移动通信系统)、5g(第五代移动通信系统)等。通信系统随着技术发展而更新迭代，对于射频前端器件的要求也日新月异。随着技术的发展，对功率放大器的小型化、频率的高选择性需求越来越受到重视。

2、目前，国内外文献中有许多关于功率放大器的报道，但研究的重点大多集中在带宽、效率、增益，在保持高效率的条件下提高多模放大器的带宽，通常采用多个四分之波长线，但是多个四分之波长线会提高其设计的复杂度，并且其会增加其加工的面积，微波电路和中频电路也容易产生信号的串扰，结构也比较复杂，在现在无线系统基站中的使用将受到很大的限制。现存的f类功率放大器的输出匹配电路普遍将谐波控制网络和基波匹配网络分开来逐一匹配，此外，谐波控制网络使用过多的谐波λ/4波长线来实现谐波阻抗的控制，从而导致其结构过为复杂。在电路高度集成的背景下，这种匹配思路并不适合功放结构小型化的发展。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于交指滤波结构的电阻电抗性f类功率放大器，根据需求，利用交指滤波结构的滤波特性，在保证功放的带宽和效率的同时，有效的限制了功放的体积并且具有良好的带外抑制。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，包括依次连接的输入端、输入匹配模块、稳定性模块、gan功放晶体管、输出交指滤波匹配电路、输出端；

4、在稳定性模块、gan功放晶体管之间连接有输入偏置模块；gan功放晶体管、输出交指滤波匹配电路之间连接有输出偏置模块。

5、进一步，所述输出交指滤波匹配电路包括交替设置的多个正向滤波器和反向滤波器，所述正向滤波器用于滤除高频噪声和干扰信号；所述反向滤波器用于滤除低频噪声和直流偏移。

6、进一步，通过调节每个正向滤波器和反向滤波器的宽度、间隙以及长度来调整输出交指滤波匹配电路的通带和滤波性能。

7、进一步，所述输入偏置模块为栅极偏置电路，其并联接在gan功放晶体管的栅极与稳定性电路之间。

8、进一步，所述输出偏置模块为漏极偏置电路，其并联接在输出交指滤波匹配电路和gan功放晶体管输出端之间。

9、进一步，通过调整输出交指滤波匹配电路的二次谐波阻抗和三次谐波阻抗，从而使得其漏极电压和漏极电流的重叠部分减少，提升其效率。

10、本发明的有益效果在于：本发明采用交指滤波结构不仅紧凑、结实，容易制造，而且结构简单易于集成，具有广阔的应用前景。

11、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：包括依次连接的输入端、输入匹配模块、稳定性模块、gan功放晶体管、输出交指滤波匹配电路、输出端；

2.根据权利要求1所述的基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：所述输出交指滤波匹配电路包括交替设置的多个正向滤波器和反向滤波器，所述正向滤波器用于滤除高频噪声和干扰信号；所述反向滤波器用于滤除低频噪声和直流偏移。

3.根据权利要求1所述的基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：通过调节每个正向滤波器和反向滤波器的宽度、间隙以及长度来调整输出交指滤波匹配电路的通带和滤波性能。

4.根据权利要求1所述的基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：所述输入偏置模块为栅极偏置电路，其并联接在gan功放晶体管的栅极与稳定性电路之间。

5.根据权利要求1所述的基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：所述输出偏置模块为漏极偏置电路，其并联接在输出交指滤波匹配电路和gan功放晶体管输出端之间。

6.根据权利要求1所述的基于交指结构的电阻电抗性f类功率放大器，其特征在于：通过调整输出交指滤波匹配电路的二次谐波阻抗和三次谐波阻抗，从而使得其漏极电压和漏极电流的重叠部分减少，提升其效率。

技术总结
本发明涉及一种基于交指结构的电阻电抗性F类功率放大器，属于微波电路技术领域，包括依次连接的输入端、输入匹配模块、稳定性模块、GaN功放晶体管、输出交指滤波匹配电路、输出端；在稳定性模块、GaN功放晶体管之间连接有输入偏置模块；GaN功放晶体管、输出交指滤波匹配电路之间连接有输出偏置模块。本发明采用交指滤波结构不仅紧凑、结实，容易制造，而且结构简单易于集成，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：赵世巍,李林松,赵飞,刘挺
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24