本實用新型涉及電子通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種寬帶三路合成射頻微波功率放大器。

背景技術(shù)：

射頻功率放大器是各種無線發(fā)射機的重要組成部分。在發(fā)射機的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。

現(xiàn)有技術(shù)中，帶寬在倍頻程以上的射頻微波寬帶功率放大器通常使用偶數(shù)路合成，例如2路合成或4路合成。對于奇數(shù)路合成來說，現(xiàn)有的射頻微波寬帶功率放大器很少用到，因為奇數(shù)路合成通常是用威爾金森方式同相合成，這種方式會使得帶寬變窄。然而，在實際運用過程中，射頻微波寬帶功率放大器使用2路合成的會存在功率不夠的問題，而采用4路合成的會存在功率放大器尺寸大而且效率低、成本高的情況。因此，現(xiàn)階段在寬帶奇數(shù)路合成功率放大器的技術(shù)上，急需研發(fā)一種對寬帶三路合成功率放大器來解決上述偶數(shù)路合成的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種寬帶三路合成射頻微波功率放大器，該寬帶三路合成射頻微波功率放大器可實現(xiàn)合成和負載線的變換，而且電路簡潔，最終可實現(xiàn)帶寬寬和節(jié)省空間的效果，適用于射頻和微波低端頻率使用。

為了達到上述目的，本實用新型通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種寬帶三路合成射頻微波功率放大器，分別與射頻輸入端和射頻輸出端連接，其特征在于：包括與射頻輸入端連接的同相分配電路、三路中間轉(zhuǎn)換電路和與射頻輸出端連接的非平衡傳輸線變壓器；所述三路中間轉(zhuǎn)換電路中每路中間轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)后分別與同相分配電路和非平衡傳輸線變壓器連接；

所述每路中間轉(zhuǎn)換電路包括依次連接的輸入偏置匹配電路、射頻微波推挽晶體管、輸出饋電匹配電路、平衡傳輸線變壓器和傳輸線巴倫；每路中間轉(zhuǎn)換電路的輸入端通過輸入偏置匹配電路并聯(lián)后與同相分配電路連接；每路中間轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過傳輸線巴倫并聯(lián)后與非平衡傳輸線變壓器連接。

所述三路中間轉(zhuǎn)換電路中每路中間轉(zhuǎn)換電路通過威爾金森分配器分別與同相分配電路和非平衡傳輸線變壓器連接。

每路中間轉(zhuǎn)換電路，所述輸入偏置匹配電路由巴倫一、隔直電容以及外圍電路連接組成。

每路中間轉(zhuǎn)換電路，所述輸出饋電匹配電路由扼流電感、旁路電容以及外圍電路連接組成。本實用新型的輸出饋電匹配電路采用扼流電感(或微帶)和旁路電容完成對射頻微波推挽晶體管的饋電和直流供電處的射頻旁路，通過也可以通過平衡傳輸線變壓器的平衡處饋電。此處的匹配電路通常是電感電容的LC匹配或微帶加電容的匹配，不需要時也可以二者都沒有。

每路中間轉(zhuǎn)換電路，所述平衡傳輸線變壓器是變換比為1:4的平衡傳輸線變壓器；所述平衡傳輸線變壓器由兩個巴倫二連接組成；兩個巴倫二通過輸入端交叉并聯(lián)，輸出端串聯(lián)的方式構(gòu)成平衡傳輸線變壓器。

具體地說，所述巴倫二是傳輸線阻抗為16～18歐姆的同軸電纜。

每路中間轉(zhuǎn)換電路，所述傳輸線巴倫是傳輸線阻抗為35歐姆的同軸電纜。本實用新型變換比為1:4的平衡傳輸線變壓器可將傳輸線阻抗為35歐姆的同軸電纜進行阻抗變換，變換為8～9歐姆的負載線阻抗。

所述非平衡傳輸線變壓器是變換比為1:4的非平衡傳輸線變壓器；所述非平衡傳輸線變壓器由兩個巴倫三連接組成；兩個巴倫三通過輸入端并聯(lián)，輸出端串聯(lián)的方式構(gòu)成非平衡傳輸線變壓器。

所述巴倫三是傳輸線阻抗為25歐姆的同軸電纜。本實用新型變換比為1:4的非平衡傳輸線變壓器可將傳輸線阻抗為25歐姆的同軸電纜進行阻抗變換，變換為12.5歐姆的負載線阻抗。

所述同軸電纜的長度是同軸電纜工作頻率范圍的0.01～0.4倍波長。

本實用新型的寬帶三路合成射頻微波功率放大器采用超寬帶的多個傳輸線變壓器及巴倫(巴倫即平衡-不平衡轉(zhuǎn)換)配合，通過選擇特殊的傳輸線阻抗配置，同時實現(xiàn)合成和負載線變換，電路簡潔，因此最終實現(xiàn)的帶寬寬和節(jié)省空間的功能，十分適用于射頻和微波低端頻率中應(yīng)用。

按照射頻理論，射頻輸出功率與負載線成反比。通常的射頻功率放大器采用傳輸線變壓器時是用1:4或1:9變換，實現(xiàn)了12.5歐姆或5.5歐姆的負載線。這兩種負載線比值是2.25倍，因此輸出功率能力有一倍多的差異，在需要中間功率的時候，只好選擇5.5歐姆負載線，這時輸出功率更大，但是在需要的功率處因為要回退功率使用而效率更低。本實用新型中寬帶三路合成射頻微波功率放大器中每路的負載線大約9歐姆正好在上述12.5歐姆與5.5歐姆之間，這增加了負載線的可選擇性，在適用時就會效率更高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點與有益效果：本實用新型寬帶三路合成射頻微波功率放大器可實現(xiàn)合成和負載線的變換，而且電路簡潔，最終可實現(xiàn)帶寬寬和節(jié)省空間的效果，適用于射頻和微波低端頻率使用。

附圖說明

圖1是本實用新型寬帶三路合成射頻微波功率放大器的示意圖；

圖2是本實用新型寬帶三路合成射頻微波功率放大器的電路圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的描述。

實施例一

本實施例以100-400M300W的功率放大器為例對下面進行說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型寬帶三路合成射頻微波功率放大器，分別與射頻輸入端和射頻輸出端連接，其包括與射頻輸入端連接的三路同相分配電路、三路中間轉(zhuǎn)換電路和與射頻輸出端連接的非平衡傳輸線變壓器，其中，三路中間轉(zhuǎn)換電路中每路中間轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)后分別與三路同相分配電路和非平衡傳輸線變壓器連接。

其中，每路中間轉(zhuǎn)換電路包括依次連接的輸入偏置匹配電路、射頻微波推挽晶體管、輸出饋電匹配電路、平衡傳輸線變壓器和傳輸線巴倫；每路中間轉(zhuǎn)換電路的輸入端通過輸入偏置匹配電路并聯(lián)后與同相分配電路連接；每路中間轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過傳輸線巴倫并聯(lián)后與非平衡傳輸線變壓器連接。

本實用新型的每路中間轉(zhuǎn)換電路中，輸入偏置匹配電路由巴倫一T2，T6，T14、隔直電容C5和C9，C16和C20，C27和C31以及外圍電路連接組成。而輸出饋電匹配電路由扼流電感L2和L6，L9和L13，L16和L20、旁路電容C4和C10，C15和C21，C26和C32以及外圍電路連接組成。

本實用新型每路中間轉(zhuǎn)換電路中，平衡傳輸線變壓器是變換比為1:4的平衡傳輸線變壓器，該平衡傳輸線變壓器由兩個巴倫二T11和T12、T21和T22、T31和T32連接組成；兩個巴倫二T11和T12、T21和T22、T31和T32通過輸入端交叉并聯(lián)，輸出端串聯(lián)的方式構(gòu)成平衡傳輸線變壓器。而且，巴倫二T11和T12、T21和T22、T31和T32均是傳輸線阻抗為17歐姆，長度為8厘米的同軸電纜。

本實用新型每路中間轉(zhuǎn)換電路中，傳輸線巴倫T13、T23和T33是傳輸線阻抗為35歐姆，長度為10厘米的同軸電纜。

本實用新型的非平衡傳輸線變壓器是變換比為1:4的非平衡傳輸線變壓器，該非平衡傳輸線變壓器由兩個巴倫三T41和T42連接組成；兩個巴倫三T41和T42通過輸入端并聯(lián)，輸出端串聯(lián)的方式構(gòu)成非平衡傳輸線變壓器。而巴倫三T41和T42是傳輸線阻抗為25歐姆，長度為8厘米的同軸電纜。

本實用新型上述同軸電纜的長度是同軸電纜工作頻率范圍的0.01～0.4倍波長。如果因工作頻率范圍寬的原因長度不能滿足頻率低端或電纜電感量不夠，可以加磁芯增加電感量。

實施例二

本實施例與實施例一不同之處僅在于：三路中間轉(zhuǎn)換電路中每路中間轉(zhuǎn)換電路通過威爾金森分配器分別與三路同相分配電路和非平衡傳輸線變壓器連接。

本實施例其它結(jié)構(gòu)與實施例一一致。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。