发明名称 高效率射频双频功率放大器之二阶谐波终止电路
摘要 本发明乃一种高效率双频射频功率放大器,提供高频电晶体的输出端与/或输入端于双频操作中有良好的二阶谐波终止。利用二极体开关或电压控制变容器实施双频共振器以提供在双频操作中每一个频段之二阶谐波的低阻抗,同时在一些实施例里也提供主频段的高阻抗、兼具有射频阻塞电路作用。
申请公布号 TW445704 申请公布日期 2001.07.11
申请号 TW089105204 申请日期 2000.03.22
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 刘士平
分类号 H03F3/20 主分类号 H03F3/20
代理机构 代理人
主权项 1.一种高效率双频射频功率放大器,系包含:一个功率电晶体,具有一输出端和输入端;一个连接到所述功率电晶体输入端之双频输入阻抗匹配电路,以提供所述功率电晶体在两个所需的主频段里之输入阻抗匹配;一个连接到所述功率电晶体输出端之双频输出阻抗匹配电路,以提供所述功率电晶体在两个所需的主频段里之输出阻抗匹配;以及一个联合的双频偏压电路与二阶谐波终止电路,连接至所述功率电晶体之输出端或输入端或者两端,以提供在双频操作中每一个频段之主频段的射频阻隔与二阶谐波频段的低阻抗。2.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频偏压电路与二阶谐波终止电路之操作是由一个频段选择电压所控制。3.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输入阻抗匹配电路由一被动式双频网路组成。4.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输入阻抗匹配电路由一个两路径之双工器或开关电路构成,以提供双频操作中的两个主频段之输入阻抗匹配。5.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输出阻抗匹配电路由一被动式双频网路组成。6.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输出阻抗匹配电路由一个两路径之双工器或开关电路构成以提供双频操作中的两个主频段之输出阻抗匹配。7.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述联合的双频偏压电路与二阶谐波终止电路,系包含:(a)一个偏压电路,系包含:一条传输线与一个旁路电容,所述传输线之长度约为1/20之主频段波长,所述传输线之第一个端点连接至第一个偏压端点以及所述旁路电容,所述传输线之第二个端点则连接至所述功率电晶体的输出端;以及(b)一个连接至所述偏压电路的二阶谐波终止电路,其组成元件为:一个由一个电容与一个电感串接而成的第一个串联共振电路,所述第一个串联共振电路之第一个端点连接至所述功率电晶体的输出端而第二个端点则接地;一个由一个电容与一个电感串接而成的第二个串联共振电路,所述第二个串联共振电路之第一个端点连接至所述功率电晶体的输出端;一个开关其第一个端点连接至所述第二个串联共振电路之第二个端点,所述开关之第二个端点则接地;一个偏压电阻连接至所述开关之第一个端点以及第二个偏压端点以提供频段选择电压,使得所述开关能从所述第二个偏压端点经由所述偏压电阻接收频段选择电压(Vb)。8.如申请专利范围第7项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述开关是一个二极体,具有一个阳极与阴极,所述二极体之阴极接到地,以及所述二极体之阳极连接至所述偏压电阻以接收来自所述第二个偏压端点的频段选择电压(Vb)。9.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述联合的双频偏压电路与二阶谐波终止电路,系包含:(a)一个偏压电路,包含:一条传输线与一个旁路电容,所述传输线长度约为较低频段其主频段之四分之一波长,所述传输线之第一个端点连接至第一个偏压端点与所述旁路电容,所述传输线之第二个端点连接至所述功率电晶体的输出端;以及(b)一个二阶谐波终止电路,包含:一个第一个直流阻隔电容,其第一个端点连接至所述传输线之第一个端点,一个二极体实质上为了切换经由所述传输线之低频段通道与高频段通道,所述二极体的阴极连接至所述第一个直流阻隔电容的第二个端点;一个第二个直流阻隔电容其中一个端点连接至所述二极体的阳极,另一个端点则耦合到所述传输线的内部端点,使得内部端点距所述传输线的第二个端点长约较高频段其主频段之四分之一波长;一个偏压电阻其第一个端点连接至所述二极体的阳极而第二个端点连接至第二个偏压端点以提供频段选择电压;以及一个射频阻塞电感其第一个端点连接至所述二极体的阴极而第二个端点则接地以提供直流回路。10.如申请专利范围第1项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述联合的双频偏压电路与二阶谐波终止电路,系包含:(a)一个偏压电路,包含:一条传输线与一个旁路电容,所述传输线长度较主频段之四分之一波长还短,所述传输线之第一个端点连接至第一个偏压端点与所述旁路电容,所述传输线之第二个端点则连接至所述功率电晶体的输出端;以及(b)一个二阶谐波终止电路,系包含:一个由一个电容、一个电感与一个变容器串接而成的串联共振器,所述串联共振器之第一个端点连接至所述功率电晶体的输出端,而第二个端点则接地;以及一个射频阻塞电感其一端连接至所述串联共振器之所述变容器与所述电感,而另一端则连接至第二个偏压端点以提供频段选择电压。11.一种高效率双频射频功率放大器,系包含:一个功率电晶体,具有一输出端和输入端;一个连接到所述功率电晶体输入端之双频输入阻抗匹配电路,以提供所述功率电晶体在两个所需的主频段里之输入阻抗匹配;一个连接到所述功率电晶体输出端之双频输出阻抗匹配电路,以提供所述功率电晶体在两个所需的主频段里之输出阻抗匹配;以及一个双频二阶谐波终止电路,连接至所述功率电晶体之输出端或输入端或者两端,以提供在双频操作中每一个频段之二阶谐波频段的低阻抗。12.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频二阶谐波终止电路之操作是由一个频段选择电压所控制。13.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输入阻抗匹配电路由一被动式双频网路组成。14.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输入阻抗匹配电路由一个两路径之双工器或开关电路构成,以提供双频操作中的两个主频段之输入阻抗匹配。15.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输出阻抗匹配电路由一被动式双频网路组成。16.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频输出阻抗匹配电路由一个两路径之双工器或开关电路构成,以提供双频操作中的两个主频段之输出阻抗匹配。17.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频二阶谐波终止电路,系包含:一个由一个电容,一个电感与一个变容器串接而成的串联共振器,所述串联共振器之第一个端点连接至所述功率电晶体的输出端,而第二个端点则接地,与一个射频阻塞电感其一端连接至所述串联共振器之所述变容器与所述电感之接点,而另一端则连接至一个偏压端点以接收频段选择电压(Vb)。18.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频二阶谐波终止电路,系包含:第一条传输线与第二条传输线,所述第一条传输线长约较高频段其主频段之八分之一波长;一个直流阻隔电容,其一端连接至所述功率电晶体的输出端而另一端则连接至所述第一条传输线之第一个端点;一个二极体,实质上提供所述第一条传输线与所述第二条传输线之间的切换功能,所述二极体的阳极连接至所述第一条传输线之第二个端点并经由一个偏压电阻连接至一个偏压端点以接收频段选择电压,所述二极体的阴极连接至所述第二条传输线之第一个端点,所述第二条传输线的第二个端点则为断路,所述第二条传输线与所述第一条传输线的长度加起来共约较低频段其主频段之八分之一波长;以及一个射频阻塞电感其第一个端点连接至所述二极体之所述阴极而第二个端点则接地。19.如申请专利范围第11项所述之一种高效率双频射频功率放大器,其中所述双频二阶谐波终止电路,系包含:一个由一条传输线与一个电容所组成的串联共振器,所述传输线的第一个端点连接至所述电容的第一个端点而所述传输线的第二个端点则接地,所述传输线长度短于较低频段其主频段之四分之一波长,所述电容的第二个端点连接至所述功率电晶体的输出端;一个二极体,实质上提供经由所述传输线之低频段通道与高频段通道之切换功能,所述二极体的阴极耦合到所述传输线的一个内部端点;以及一个直流阻隔电容,其一端连接至所述传输线的第一个端点,另一端则连接至所述二极体的阳极并经由一个偏压电阻连接至一个偏压端点以接收频段选择电压(Vb)。图式简单说明:第一图所示为传统高效率射频功率放大器之一架构范例。第二图A与第二图B分别显示根据本发明之双频射频高效率功率放大器之第一种与第二种实施例。第三图所示为第二图A中射频阻塞电路与二阶谐波终止电路之一种实施例。第四图所示为第二图A中射频阻塞电路与二阶谐波终止电路之另一种实施例。第五图所示为第二图A中射频阻塞电路与二阶谐波终止电路之其他一种实施例。第六图所示为第二图B中二阶谐波终止电路之一种实施例。第七图所示为第二图B中二阶谐波终止电路之另一种实施例。第八图所示为第二图B中二阶谐波终止电路之其他一种实施例。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号