基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆F类功率放大器

技术特征：
1.一种基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，包括栅极直流偏置网络、漏极直流偏置网络、输入端阻抗匹配网络、功率放大晶体管和输出端阻抗匹配网络，其中，所述栅极直流偏置网络用于提供功率放大晶体管工作所需的栅极偏置电压；所述漏极直流偏置网络用于提供功率放大晶体管工作所需的漏极偏置电压；所述输入端阻抗匹配网络包括微带线、隔直电容以及rc并联电路；所述输出端阻抗匹配网络包括谐波控制网络和椭圆低通滤波匹配网络，其中，谐波控制网络选取通带外的两个频率点进行二次谐波控制；椭圆低通滤波匹配网络基于一个六阶切比雪夫低通滤波器改进得到，在工作频带外产生两个传输零点，实现基波阻抗到二次谐波阻抗的转换。2.根据权利要求1所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述栅极直流偏置网络包括微带线tl8和第一去耦电容，其中微带线tl8的一端与输入端阻抗匹配网络连接，微带线tl8的另一端与第一去耦电容的一端连接，第一去耦电容的另一端接地。3.根据权利要求2所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述输入端阻抗匹配网络包括微带线t1、t2、t3、t4、t6、t7、t9、隔直电容c1和rc并联电路；其中，微带线tl1的一端作为信号的输入端口，微带线tl1的另一端与隔直电容c1的一端相连，隔直电容c1的另一端与微带线tl2的一端相连，微带线tl2的另一端与微带线tl3、tl4的一端相连，微带线tl3的另一端保持开路，微带线tl4的另一端与微带线tl5、tl6的一端相连，微带线tl5的另一端保持开路，微带线tl6的另一端与rc并联电路的一端相连，rc并联电路的另一端与微带线tl7、tl9的一端相连，微带线tl7的另一端保持开路，微带线tl9的另一端与功率放大晶体管的栅极相连，输入信号经过上述输入端阻抗匹配网络进入功率放大晶体管的栅极。4.根据权利要求3所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述漏极直流偏置网络包括微带线t11、t12和第二去耦电容，其中微带线t11的一端与所述谐波控制网络连接，并联于谐波控制网络中，微带线t11的另一端与微带线t12的一端连接，微带线t12的另一端与第二去耦电容连接。5.根据权利要求4所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述谐波控制网络包括微带线tl10、tl13、tl14和tl15，其中，微带线tl10的一端作为输出端阻抗匹配网络的输入端与功率放大晶体管的漏极相连，tl10的另一端与微带线tl13的一端相连，微带线tl13的另一端与微带线tl14、tl15的一端相连，微带线tl14、tl15的另一端保持开路。6.根据权利要求5所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述椭圆低通滤波匹配网络包括微带线tl16、tl17、tl18、tl19、tl20、tl21、tl22、tl23、tl24和隔直电容c3，其中，微带线tl16的一端作为椭圆低通滤波匹配网络的输入端与谐波控制网络的输出端相连，微带线tl16的另一端与微带线tl17、tl19的一端相连，微带线tl17的另一端与微带线tl18的一端相连，微带线tl18的另一端保持开路，微带线tl19的另一端与微带线tl20、tl22的一端相连，微带线tl20的另一端与微带线tl21的一端相连，微带线tl21的另一端保持开路，微带线tl22的另一端与微带线tl23的一端相连，微带
线tl23的另一端与隔直电容c3的一端相连，隔直电容c3的另一端与特征阻抗为50欧姆的微带线tl24相连，信号由此输出。7.根据权利要求6所述的基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆f类功率放大器，其特征在于，所述功率放大晶体管采用gan hemt cgh40010f晶体管。

技术总结
本发明公开了基于椭圆低通滤波匹配网络的超宽高效逆F类功率放大器，其中栅极直流偏置网络用于提供功率放大晶体管工作所需的栅极偏置电压；漏极直流偏置网络用于提供功率放大晶体管工作所需的漏极偏置电压；输入端阻抗匹配网络包括微带线、隔直电容以及RC并联电路；输出端阻抗匹配网络包括谐波控制网络和椭圆低通滤波匹配网络，其中，谐波控制网络选取通带外的两个频率点进行二次谐波控制；椭圆低通滤波匹配网络基于一个六阶切比雪夫低通滤波器改进得到，在工作频带外产生两个传输零点，实现基波阻抗到二次谐波阻抗的转换。本发明使得功率放大器在超五倍频的工作带宽内实现高效率和高增益。现高效率和高增益。现高效率和高增益。


技术研发人员：刘国华 林钇君 钟化棒 来泽杰 程知群
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/7/15