輸出匹配電路包括第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十三電容C13，第九電容C9的一端連接射頻輸出端，第九電容C9的另一端與第十三電容C13、第十電容C10、第八電容C8串聯(lián)連接；高頻旁路包括第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7，射頻扼流圈包括第一電感L1、第二電感L2 ;射頻扼流圈的第一電感LI的一端接入射頻功率放大管Q3,其另一端與第四電容C4的一端、第五電容C5的一端、第六電容C6的一端并聯(lián)連接；射頻扼流圈的第二電感L2的一端接入射頻功率放大管Q3,其另一端與第二電容C2的一端、第三電容C3的一端、第七電容C7的一端并聯(lián)連接；電壓轉(zhuǎn)換器及其外圍電路包括電壓轉(zhuǎn)換器U1、第一電解電容Cl、第十四電解電容C14、第十五電解電容C15、第一電阻R1、第二電阻R2、第五電阻R5,第一電阻Rl的一端和第二電阻R2的一端并聯(lián)連接于第十五電解電容C15的正極,第一電阻Rl的另一端與第十四電解電容C14的正極、第五電阻R5的一端并聯(lián)接入電壓轉(zhuǎn)換器Ul的第二端腳,第一電解電容Cl的正極接入電壓轉(zhuǎn)換器Ul的第三端腳。
[0030]這種結(jié)構(gòu)的北斗一代射頻功率放大器，采用ST公司的意發(fā)半導(dǎo)體的N溝道增強(qiáng)型MOSFETs射頻功率放大管，型號為Η)20015Ε，這種功率放大器的工作頻率為50?2000MHz，最大增益lldB@2GHz/13.6V，具有優(yōu)越的穩(wěn)定性、體積小、頻率范圍寬等特點(diǎn)。北斗一代射頻功率放大器工作頻帶為北斗一代L波段1615.68MHz，采用單管放大，輸出功率為8W，放大增益9dB，效率大于40%，產(chǎn)品體積小，結(jié)構(gòu)更簡單，成本低，可連續(xù)長時間工作，易于批量生產(chǎn)。北斗一代射頻功率放大器電路由+12V及+5V供電電源、電壓轉(zhuǎn)換電路、射頻功率放大電路組成工作原理為:+12V電源為射頻功放管漏極電源，+5V為通道電源，控制射頻功放管的工作與停止；電壓轉(zhuǎn)換電路將+5V電壓轉(zhuǎn)換為+4V，用于設(shè)置功放管工作在AB類放大狀態(tài)；射頻功率放大電路用于將輸入的IW信號放大到9W，提供給天線輻射到自由空間。其中,射頻功率放大電路的匹配電路采用為微帶線加集中參數(shù)元件組合的方式，如圖2的元件連接所示，C11、C12用于直流耦合和輸入匹配，C8、C9、C1、C13用于直流耦合和輸出匹配，C2、C3、C4、C5、C6、C7用于高頻旁路，L1、L2為射頻扼流圈，以防止射頻信號串入到電源電路，Ul及其外圍電路用于將+5V電壓轉(zhuǎn)換為+4V電壓，設(shè)置射頻功率放大管為AB類工作方式。進(jìn)一步，圖3為ADS仿真出來的輸入/輸出線性關(guān)系圖，從圖3中可以看出，在輸入功率為30dBm時，該電路輸出功率為39dBm，小信號放大增益為10dB，增益壓縮為ldBm。
[0031]以上所述僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非是對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種北斗一代射頻功率放大器，包括電源模塊，其特征在于:該射頻功率放大器還包括電壓轉(zhuǎn)換電路、射頻功率放大電路，所述電源模塊與電壓轉(zhuǎn)換電路相連接，所述電壓轉(zhuǎn)換電路與射頻功率放大電路相連接；所述射頻功率放大電路包括射頻功率放大管(Q3)及其匹配電路；所述射頻功率放大管(Q3)采用Η)20015Ε型號的射頻功率放大管，其工作頻率為50?2000MHz，其最大增益為lldB@2GHz/13.6V ;該射頻功率放大器裝置于北斗一代導(dǎo)航通信系統(tǒng)中，工作頻帶為北斗一代L波段1615.68MHz。
2.如權(quán)利要求1所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述射頻功率放大管(Q3)設(shè)置為AB類功率放大工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述匹配電路包括直流耦合和輸入匹配電路、直流耦合和輸出匹配電路、高頻旁路、射頻扼流圈、電壓轉(zhuǎn)換器及其外圍電路。
4.如權(quán)利要求3所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述直流耦合和輸入匹配電路包括第i^一電容(C11)、第十二電容(C12)，第i^一電容(CIi)的一端連接射頻輸入端，第i 電容(Cll)的另一端與第十二電容(C12)的一端并聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求3所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述直流耦合和輸出匹配電路包括第八電容(C8)、第九電容(C9)、第十電容(C10)、第十三電容(C13)，第九電容(C9)的一端連接射頻輸出端，第九電容(C9)的另一端與第十三電容(C13)、第十電容(C10)、第八電容(C8)串聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求3所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述高頻旁路包括第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)。
7.如權(quán)利要求3所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述射頻扼流圈包括第一電感(LI)、第二電感(L2)。
8.如權(quán)利要求7所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述第一電感(LI)的一端接入射頻功率放大管(Q3)，其另一端與第四電容(C4)的一端、第五電容(C5)的一端、第六電容(C6)的一端并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求7所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述第二電感(L2)的一端接入射頻功率放大管(Q3)，其另一端與第二電容(C2)的一端、第三電容(C3)的一端、第七電容(C7)的一端并聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求3所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換器及其外圍電路包括電壓轉(zhuǎn)換器(U1)、第一電解電容(Cl)、第十四電解電容(C14)、第十五電解電容(C15)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第五電阻(R5)，第一電阻(Rl)的一端和第二電阻(R2)的一端并聯(lián)連接于第十五電解電容(C15)的正極,第一電阻(Rl)的另一端與第十四電解電容(C14)的正極、第五電阻(R5)的一端并聯(lián)接入電壓轉(zhuǎn)換器(Ul)的第二端腳，第一電解電容(Cl)的正極接入電壓轉(zhuǎn)換器(Ul)的第三端腳。
11.如權(quán)利要求1所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述電源模塊包括+12V及+5V供電電源。
12.如權(quán)利要求11所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述+12V供電電源為射頻功率放大管(Q3)漏極電源，+5V供電電源為通道電源；+12V及+5V供電電源構(gòu)成的電源模塊控制射頻功率放大管(Q3)的工作與停止。
13.如權(quán)利要求1所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換電路將+5V供電電源的電源電壓轉(zhuǎn)換為+4V，用于設(shè)置射頻功率放大管(Q3 )工作在AB類放大狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求1所述的北斗一代射頻功率放大器，其特征在于:所述射頻功率放大電路將輸入的功率為IW的無線信號放大到功率為9W，傳輸至天線并進(jìn)一步輻射到自由空間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種北斗一代射頻功率放大器，包括電源模塊、電壓轉(zhuǎn)換電路、射頻功率放大電路；射頻功率放大電路采用了PD20015E型號的射頻功率放大管及其匹配電路；+12V及+5V供電電源構(gòu)成的電源模塊控制射頻功率放大管的工作與停止；電壓轉(zhuǎn)換電路將+5V供電電源的電源電壓轉(zhuǎn)換為+4V，用于設(shè)置射頻功率放大管工作在AB類放大狀態(tài)；射頻功率放大電路將輸入的功率為1W的無線信號放大到功率為9W，傳輸至天線并進(jìn)一步輻射到自由空間。本實用新型的北斗一代射頻功率放大器，可實現(xiàn)北斗一代L波段功率放大，而且產(chǎn)品體積小、結(jié)構(gòu)更簡單、成本低，可連續(xù)長時間工作、易于批量生產(chǎn)。
【IPC分類】H03F3-20, H03F3-189
【公開號】CN204334494
【申請?zhí)枴緾N201420630609
【發(fā)明人】白云飛, 劉金釗
【申請人】北京興科迪科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年10月29日