專利名稱：射頻功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及射頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻功率放大器。
背景技術(shù)：
射頻功率放大器是無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，主要用于將輸入信號低失真、高 效率地放大，使得輸出信號的功率達到某一預(yù)設(shè)值，同時完成符合相應(yīng)協(xié)議要求的功率控 制的功能。如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖，射頻功率放大管107分 別與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108連接，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101分別與輸入隔直電容 102 一端和輸入扼流電感103的一端連接；輸入扼流電感103的另一端與兩個第一低頻濾 波電容104的一端連接，兩個第一低頻濾波電容104的另一端接地，兩個第一低頻濾波電容 104除了接地端之外的一端還與第一直流輸入端105連接；輸入隔直電容102的另一端與 輸入端106連接；輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108分別與輸出隔直電容109的一端和輸出扼流電感110的 一端連接，輸出隔直電容109的另一端與輸出端111連接，輸出扼流電感110的另一端與兩 個第二低頻濾波電容112的一端連接，兩個第二低頻濾波電容112的另一端接地，兩個第二 低頻濾波電容112除了接地端以外的一端還與第二直流輸入端113連接。第一直流輸入端 105和第二直流輸入端113輸入的是直流信號，輸入端106輸入的是射頻信號，輸出端111 輸出的也是射頻信號，輸出扼流電感110和輸入扼流電感103將輸入的直流信號和射頻信 號隔離，第一直流輸入端105輸入的直流信號通過輸入扼流電感103后發(fā)送給射頻功率放 大管107，輸入扼流電感103起到了隔射頻通直流的作用。輸出扼流電感110的作用與輸入 扼流電感103類似。如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的射頻功率放大器存在的問題是在大功率(例如輸出 50W以上)情況下，射頻功率放大器的電流較大，輸入扼流電感和輸出扼流電感需要采用螺 管電感，螺管電感通常是人工或機器繞制而成，而螺管電感的制造一致性較差，會影響到射 頻功率放大器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種射頻功率放大器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用螺管電感影響 射頻功率放大器的性能的缺陷。本發(fā)明實施例提供了一種射頻功率放大器，包括分別與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101和輸出 匹配網(wǎng)絡(luò)108連接的射頻功率放大管107，所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101分別與輸入隔直電容102 的一端和第一輸入傳輸線114的一端連接，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108分別與輸出隔直電容109 的一端和第一輸出傳輸線116的一端連接，所述第一輸入傳輸線114的另一端與第一直流 輸入端105和輸入射頻濾波電容115的一端連接，所述輸入射頻濾波電容115的另一端接 地，所述第一輸出傳輸線116的另一端與第二直流輸入端113和輸出射頻濾波電容117的 一端連接，所述輸出射頻濾波電容117的另一端接地；還包括第一電容201和/或第二電容202 ；所述第一電容201的一端與所述第一輸入傳輸線114和所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101連接， 所述第一電容201的另一端接地；所述第二電容202的一端與所述第一輸出傳輸線116和 所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108連接，所述第二電容202的另一端接地。本發(fā)明實施例提供射頻功率放大器，由輸入射頻濾波電容和第一輸入傳輸線共同 實現(xiàn)輸入扼流電感的功能，輸出射頻濾波電容和第一輸出傳輸線共同實現(xiàn)輸出扼流電感的 功能，可以使射頻功率放大器中避免使用螺管電感，保證了射頻功率放大器的性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為圖2的簡化結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7所示為圖6的簡化結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖2所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，該射頻功率放大器 包括分別與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108連接的射頻功率放大管107，輸入匹配 網(wǎng)絡(luò)101分別與輸入隔直電容102的一端和第一輸入傳輸線114的一端連接，輸出匹配網(wǎng) 絡(luò)108分別與輸出隔直電容109的一端和第一輸出傳輸線116的一端連接，第一輸入傳輸 線114的另一端與第一直流輸入端105和輸入射頻濾波電容115的一端連接，輸入射頻濾 波電容115的另一端接地，第一輸出傳輸線116的另一端與第二直流輸入端113和輸出射 頻濾波電容117的一端連接，輸出射頻濾波電容117的另一端接地；還包括第二電容202， 第二電容202的一端與第一輸出傳輸線116和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108連接，第二電容202的另 一端接地。圖2所示的射頻功率放大器也可以包括兩個第一低頻濾波電容104和兩個第二低 頻濾波電容112，兩個第一低頻濾波電容104并聯(lián)連接，一端接地，另一端與輸入射頻濾波 電容115非接地端的一端和第一直流輸入端105連接，兩個第二低頻濾波電容112并聯(lián)連 接，一端接地，另一端與輸出射頻濾波電容117非接地端的一端和第二直流輸入端113連 接。
圖2中，輸入射頻濾波電容115和第一輸入傳輸線114可以共同實現(xiàn)輸入扼流電 感的功能，輸出射頻濾波電容117和第一輸出傳輸線116可以共同實現(xiàn)輸出扼流電感的功 能，可以使射頻功率放大器中避免使用螺管電感，保證了射頻功率放大器的性能。并且，圖2中的射頻功率放大器還可以包括第二電容202，若功率放大器的工作頻 率減小，通過調(diào)整第二電容202的電容值，可以保證第一輸出傳輸線116的長度不變或減 小，能夠?qū)崿F(xiàn)射頻功率放大器的小型化。如圖3所示為圖2的簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖3中將除了第一輸出傳輸線116、輸出射 頻濾波電容117和第二電容202之外的其他元件看成一個第一等效元件119，該第一等效元 件119的等效阻抗為Zin2，該Zin2的取值如公式(1)所示
( 1 )其中，ω = 2 π f，f是射頻功率放大器的工作頻率。Ztl是第一輸出傳輸線116的 特性阻抗；
其中λ是波長，頻率越小，β越小；d是第一輸出 傳輸線116的長度，C是第二電容202的電容值，是常量。圖3中，射頻功率放大器工作在一個頻率下，輸出射頻濾波電容117的諧振頻率與 射頻功率放大器的工作頻率相同時，輸出射頻濾波電容117將該工作頻率下的射頻信號短 路，也就是說Zin2 =⑴。為了實現(xiàn)射頻功率放大器的小型化，需要保證射頻功率放大器的工 作頻率減小的情況下，第一輸出傳輸線116的長度不變或減小。公式(1)中，第一輸出傳輸 線116的長度不變或者減小，也就是說d是已知的，為了達到Zin2 =⑴，可以求出一個C的 值。也就是說，可以通過調(diào)整第二電容202的電容值，使得射頻功率放大器的工作頻率減小 的情況下，使得第一輸出傳輸線116的長度保持不變或者減小。如圖4所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例二與圖2 所示的實施例的區(qū)別之處在于增加了第一電容201，該第一電容201的一端與第一輸入傳 輸線114和輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101連接，第一電容201的另一端接地。圖2中，可以通過調(diào)整第二電容202的電容值使得射頻功率放大器的工作頻率減 小時，保持第一輸出傳輸線116的長度不變或減小。圖4中，可以通過調(diào)整第一電容201的 電容值，使得射頻功率放大器的工作頻率減小時，保持第一輸入傳輸線114的長度不變或 減小。調(diào)整第一電容201的電容值使得第一輸入傳輸線114的長度不變或減小的原理類似 于對第二電容202的電容值的調(diào)整原理。圖4所示的射頻功率放大器中同時包括第一電容201和第二電容202，也可以只包 括第一電容201。為了實現(xiàn)射頻功率放大器的小型化，可以進一步調(diào)整第一電容201和第二電容 202的電容值，保持第一輸出傳輸線116和第一輸入傳輸線114的長度不變或減小。本發(fā)明實施例提供的射頻功率放大器，輸入射頻濾波電容115和第一輸入傳輸線 114共同實現(xiàn)輸入扼流電感的功能，輸出射頻濾波電容117和第一輸出傳輸線116共同實現(xiàn) 輸出扼流電感的功能，可以使得射頻功率放大器中避免使用螺管電感，保證了射頻功率放 大器的性能。并且，射頻功率放大器中包括第一電容201和第二電容202中的至少一個，使得射頻功率放大器的工作頻率減小時，通過調(diào)整第一電容201的電容值可以保證第一輸入 傳輸線114的長度不變或減小，調(diào)整第二電容202的電容值可以保證第一輸出傳輸線116 的長度不變或減小，從而實現(xiàn)射頻功率放大器的小型化。如圖5所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5在圖2所示的 射頻功率放大器的基礎(chǔ)上增加了第二輸出傳輸線204，第二輸出傳輸線204的一端與第二 電容202和第一輸出傳輸線116連接，第二輸出傳輸線204的另一端與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108 連接。在射頻功率放大器中，可能不能在傳輸線與射頻功率放大管的匹配結(jié)相交處直接 焊接電容，在電容與射頻功率放大管的匹配結(jié)之間可能需要保留小段的傳輸線。射頻功率 放大管的匹配結(jié)是指與射頻功率放大管的管腳相連接的一部分微帶電路。圖5中，第二電 容202和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)108之間串接第二輸出傳輸線204，這樣，可以避免在靠近射頻功率 放大管107的匹配結(jié)上直接焊接第二電容202。
本發(fā)明各實施例中，各傳輸線可以是微帶傳輸線、帶狀傳輸線或者同軸傳輸線，也 可以是其他的傳輸線，此處不一一列舉。其中，第一輸入傳輸線114和第一輸出傳輸線116 可以是除了四分之一波長傳輸線之外的傳輸線。在如圖4所示的射頻功率放大器的基礎(chǔ)上也可以增加第二輸出傳輸線204，第二 輸出傳輸線204的連接方式與圖5中相同。如圖6所示為本發(fā)明射頻功率放大器實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例與如圖5 所示的實施例的區(qū)別之處在于增加了第二輸入傳輸線203，第二輸入傳輸線203的一端與 第一電容201和第一輸入傳輸線114連接，第二輸入傳輸線203的另一端與輸入匹配網(wǎng)絡(luò) 101連接；并且增加了第一電容201，第一電容201的連接方式與圖4中相同。圖4所示的實施例也可以只包括第一電容201，而不包括第一電容202，這種情況 下，可以增加第二輸入傳輸線203，第二輸入傳輸線203的連接方式與圖6中相同。圖6中，在第一電容201和輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101之間串接第二輸入傳輸線203，這樣， 可以避免在靠近射頻功率放大管107的匹配結(jié)上直接焊接第一電容201。如圖7所示為圖6的簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖6中將除了第一輸出傳輸線116、輸出射 頻濾波電容117、第二電容202和第二輸出傳輸線204之外的其他元件看成一個第二等效元 件120，該第二等效元件120往第二輸出傳輸線204方向看的等效阻抗為Zin3,該Zin3的取 值如公式(2)所示 其中，
d1是第二輸出傳輸線204的長度，d2是第一輸出
傳輸線116的長度，Z0是第二輸出傳輸線204的阻抗，也是第一輸出傳輸線116的阻抗，C 是第二電容202的電容值。圖7中，為了實現(xiàn)射頻功率放大器的小型化，需要保證射頻功率放大器的工作頻 率減小的情況下，第一輸出傳輸線116和第二輸出傳輸線204的長度不變或減小。公式(2)中，第一輸出傳輸線116和第二輸出傳輸線204的長度不變或者減小，也就是說Cl1和d2是已知的，為了達到Zin3 =⑴，可以求出一個C的值。也就是說，可以通過調(diào)整第二電容202 的電容值，使得射頻功率放大器的工作頻率減小的情況下，使得第一輸出傳輸線116和第 二輸出傳輸線204的長度保持不變或者減小。同樣，在輸入匹配網(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)以上類似的推導(dǎo)，可以得知，可以通過調(diào)整第一電 容201的電容值，使得射頻功率放大器的工作頻率減小的情況下，使得第一輸入傳輸線114 和第二輸入傳輸線203的長度保持不變或者減小。本發(fā)明實施例中各實施例的序號僅用于表述的清楚，并不用于指示方案的優(yōu)劣。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種射頻功率放大器，其特征在于，包括分別與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(101)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(108)連接的射頻功率放大管(107)，所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(101)分別與輸入隔直電容(102)的一端和第一輸入傳輸線(114)的一端連接，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(108)分別與輸出隔直電容(109)的一端和第一輸出傳輸線(116)的一端連接，所述第一輸入傳輸線(114)的另一端與第一直流輸入端(105)和輸入射頻濾波電容(115)的一端連接，所述輸入射頻濾波電容(115)的另一端接地，所述第一輸出傳輸線(116)的另一端與第二直流輸入端(113)和輸出射頻濾波電容(117)的一端連接，所述輸出射頻濾波電容(117)的另一端接地；還包括第一電容(201)和/或第二電容(202)；所述第一電容(201)的一端與所述第一輸入傳輸線(114)和所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(101)連接，所述第一電容(201)的另一端接地；所述第二電容(202)的一端與所述第一輸出傳輸線(116)和所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(108)連接，所述第二電容(202)的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于，所述第一輸入傳輸線(114)和 第一輸出傳輸線(116)為除了四分之一波長傳輸線之外的傳輸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于，若所述射頻功率放大器包括 第二電容(202)，所述射頻功率放大器還包括第二輸出傳輸線(204)，所述第二輸出傳輸線 (204)的一端與所述第二電容(202)和第一輸出傳輸線(116)連接，所述第二輸出傳輸線 (204)的另一端與所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(108)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于，若所述射頻功率放大器包括 第一電容(201)，所述射頻功率放大器還包括第二輸入傳輸線(203)；所述第二輸入傳輸線(203)的一端與所述第一電容(201)和第一輸入傳輸線(114)連 接，所述第二輸入傳輸線(203)的另一端與所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(101)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻功率放大器，其特征在于，所述第二輸出傳輸線(204)是 微帶傳輸線、帶狀傳輸線或同軸傳輸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻功率放大器，其特征在于，所述第二輸入傳輸線(203)是 微帶傳輸線、帶狀傳輸線或同軸傳輸線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種射頻功率放大器，包括與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)連接的射頻功率放大管，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)與第一輸入傳輸線連接，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與第一輸出傳輸線連接，第一輸入傳輸線與輸入射頻濾波電容連接，第一輸出傳輸線與輸出射頻濾波電容連接；還包括第一電容和/或第二電容；第一電容與第一輸入傳輸線和輸入匹配網(wǎng)絡(luò)連接；第二電容與第一輸出傳輸線和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明實施例提供的射頻功率放大器，使射頻功率放大器中避免使用螺管電感，保證了射頻功率放大器的性能。
文檔編號H03F3/189GK101867349SQ20101021755
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者夏宏亮, 張希坤, 殷為民, 焦留彥, 王傳余, 蘇永革, 袁毅, 韋前華 申請人:華為技術(shù)有限公司