本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及一种并发双波段功率放大器。
背景技术：
在移动通信领域，频谱资源是推动产业发展的核心资源，由于微波通信业务的日益增多和对大容量通信需求的增加，使得频谱资源日益紧张，这严重制约着现代通信产业的发展。在5g通信系统的研究中，由于频谱资源紧缺，5g通信系统将面临比4g时代更为严峻的频谱资源紧张的挑战。同时由于传统的微波系统存在结构复杂、体积较大、功能单一等缺陷，已不能满足5g通信系统的发展要求。另外，未来无线通信系统，包括空间通信、武器装备、舰船通信等，智能化程度越来越高，智能硬件应用越来越广泛，除了数字基带部分，射频系统也需要高度智能化。双频匹配技术作为实现系统智能化的关键技术，通过对不同频率下微带线的特性进行研究，利用同一匹配结构实现不同的功能，符合未来无线通信发展中射频系统多模多带的要求，同时降低生产成本，实现小型化与多功能化。
通常的双波段匹配网络一般采用多段串联微带线或π型双频四分之一波长结构实现匹配电路的设计。多段串联微带线结构存在结构参数计算复杂、解空间受限、部分匹配结构在工艺上较难实现、匹配电路结构较大等缺点。π型双频四分之一波长结构虽能减小匹配电路的面积，往往需要利用t型枝节联合求解，求解方式较为麻烦。
技术实现要素：
基于以上现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题在于提供一种并发双波段功率放大器，结构简单易行，提高了功放整体的可行性，降低了其设计难度，同时降低了在制版和测试时的实际操作难度，为并发双波段功率放大器设计的理论优化提供了方法。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：本实用新型提供一种并发双波段功率放大器，包括依次连接的输入端口、并发双波段输入匹配电路、偏置电路、晶体管、并发双波段输出匹配电路和输出端口；所述并发双波段输入匹配电路包括干路微带线和并联枝节；所述干路微带线分别连接所述输入端口、晶体管和偏置电路；所述并联枝节直接与干路微带线连接。
可选的，所述偏置电路包括栅极偏置电路和漏极偏置电路。
由上，本实用新型的并发双波段功率放大器通过并发双波段输入匹配电路与并发双波段输出匹配网络结合来对晶体管的输入输出阻抗进行匹配，不仅结构简单，各段微带线的参数计算简便，还考虑了晶体管寄生参数的影响。偏置电路中利用t型双频四分之一波长微带线对微波有源器件输出的高频信号进行抑制，同时也保证了功放的效率。通过上述设计使得功放易于实现且达到高效率的目的，同时更加有利于通信系统的小型化和集成化。本实用新型设计合理，易于实现，具有很好的实用价值。
本实用新型的整体电路由输入匹配电路、输出匹配电路、偏置电路以及稳定网络四部分构成，主要是对功率放大器的匹配网络及偏置网络进行设计，通过利用双频阻抗匹配技术来对晶体管的输入输出阻抗进行匹配，利用t型双频四分之一波长微带线对微波有源器件输出的高频信号进行抑制，保证功率放大器输出端的高功率与高效率。结构简单且求解空间更广。并发双波段功放可使两个频段的输入信号同时通过匹配网络，且各频段之间不会产生相互影响。同时本发明的功放结构简单且求解空间更广，增大了设计的自由度，简化了电路结构，有效的节省了频谱资源，解决了匹配电路对功率放大器频段间隔限制的问题，电路整体性能显著提升。利用该方法采用gan晶体管设计了一个供电电压分别为-2.7v和28v，工作于中心频率分别为1.75ghz和2.6ghz的双频功率放大器。仿真结果表明，该功率放大器在1.75ghz中心频率处输入功率为28dbm时的增益为12.5db，功率附加效率pae为63.2％，回波损耗s11为-13db，插入损耗s21为17.8db；在2.6ghz中心频率处输入功率为28dbm时的增益为10.6db，功率附加效率pae为63.7％，回波损耗s11为-19.5db，插入损耗s21为15.6db。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型的并发双波段功率放大器的结构示意图；
图2为本实用新型的并发双波段功率放大器的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-2所示，本实用新型提供的并发双波段功率放大器，包括输入端口1、并发双波段输入匹配电路2、稳定网络3、晶体管4、栅极偏置电路5、漏极偏置电路6、并发双波段输出匹配电路7、输出端口8、栅极偏置电路输入端口9、漏极偏置电路输入端口10。
所述输入端口1、并发双波段输入匹配电路2、稳定网络3、晶体管4、栅极偏置电路5、漏极偏置电路6、并发双波段输出匹配电路7、输出端口8、栅极偏置电路输入端口9、漏极偏置电路输入端口10依次连接。
所述输入端口1用于接收目标信号。
所述输入匹配电路包括微带线tl1-tl8，端口p1并联连接微带线tl2输入端，微带线tl2输出端并联连接微带线tl1输入端，微带线tl1终端开路；微带线tl2输出端并联连接微带线tl3输入端，微带线tl3终端开路；端口p1串联连接微带线tl4输入端，微带线tl4输出端并联连接微带线tl6输入端，微带线tl6输出端并联连接微带线tl5，微带线tl5终端开路；微带线tl6输出端并联连接微带线tl7输入端，微带线tl7终端开路；微带线tl4输出端串联连接微带线tl8输入端；
所述稳定电路3由电阻r1与电容c1并联组成；所述晶体管4的型号采用cgh40010f。
所述偏置电路包括微带线tl17-tl22和电容c2-c5，其中输入偏置电路包括微带线tl17-tl19和电容c2-c3，输出偏置电路包括微带线tl20-tl22和电容c4-c5；输入偏置电路端口p3并联连接电容c2，电容c2接地；端口p3并联连接电容c3，电容c3接地；端口p3串联连接微带线tl18输入端，微带线tl8输出端并联连接微带线tl17，微带线tl17终端开路；微带线tl18输出端串联连接微带线tl19输入端；输出偏置电路包括微带线tl20-tl22和电容c4-c5；输出偏置电路端口p4并联连接电容c5，电容c5接地；端口p3并联连接电容c4，电容c4接地；端口p4串联连接微带线tl20输入端，微带线tl20输出端并联连接微带线tl21，微带线tl21终端开路；微带线tl20输出端串联连接微带线tl22输入端；
所述晶体管与输入偏置电路和输入匹配电路依次串联连接。
所述输出匹配电路包括微带线tl9-tl15，端口p2并联连接微带线tl14输入端，微带线tl14输出端并联连接微带线tl15输入端，微带线tl15终端开路；微带线tl14输出端并联连接微带线tl16输入端，微带线tl16终端开路；端口p2串联连接微带线tl13输入端，微带线tl13输出端并联连接微带线tl10输入端，微带线tl10输出端并联连接微带线tl11，微带线tl11终端开路；微带线tl10输出端并联连接微带线tl12输入端，微带线tl12终端开路；微带线tl13输出端串联连接微带线tl9输入端。
所述晶体管与输出偏置电路和输出匹配电路依次串联连接。
采用上述的并发双波段功率放大器的设计，包括以下步骤：
步骤1，将待放大的两个频率处的信号接入所述输入端口并传入所述干路微带线；
步骤2，通过输入匹配电路、晶体管和偏置电路，将转换后的信号进行放大；
步骤3，将放大后的信号通过输出匹配电路进行阻抗匹配；
步骤4，将有用信号通过输出端口传入信号接收装置；
根据步骤1至步骤4，完成对待放大信号的频段并发与放大功能。
本实用新型提出的一种并发双波段功率放大器的设计，通过并发双波段输入匹配电路与并发双波段输出匹配网络结合来对晶体管的输入输出阻抗进行匹配，不仅结构简单，各段微带线的参数计算简便，还考虑了晶体管寄生参数的影响。偏置电路中利用t型双频四分之一波长微带线对微波有源器件输出的高频信号进行抑制，同时也保证了功放的效率。通过上述设计使得功放易于实现且达到高效率的目的，同时更加有利于通信系统的小型化和集成化。
本实用新型结构简单易行，提高了功放整体的可行性，降低了其设计难度，同时降低了在制版和测试时的实际操作难度，为并发双波段功率放大器设计的理论优化提供了方法，是对目前并发功率放大器理论的充实。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。
1.一种并发双波段功率放大器，其特征在于，包括依次连接的输入端口、并发双波段输入匹配电路、偏置电路、晶体管、并发双波段输出匹配电路和输出端口；
所述并发双波段输入匹配电路包括干路微带线和并联枝节；
所述干路微带线分别连接所述输入端口、晶体管和偏置电路；所述并联枝节直接与干路微带线连接。
2.如权利要求1所述的并发双波段功率放大器，其特征在于，所述偏置电路包括栅极偏置电路和漏极偏置电路。
技术总结