高功率射频(RF)放大器的制作方法

高功率射频(rf)放大器
技术领域
1.本公开总体上涉及高功率射频(rf)放大器，更具体而言涉及具有耦接至公共输入的多个放大器模块的高功率rf放大器。


背景技术：

2.本领域已知，很多高功率射频(rf)放大器包括通过功率分配器耦接至公共输入的多个放大器模块；这些放大器模块中的每一个产生多个输出中的对应的一个。图1示出了一个此类功率放大器，这里在本示例中，该功率放大器具有十六个放大器模块1
‑
16，它们在16个输出1
‑
16中的对应的输出上产生输出，如图所示。该功率rf放大器包括一对十六功率分配器，从而在这十六个放大器模块之间等分输入处的rf信号的功率。这些放大器模块中的每一个包括耦接在功率分配器中的对应的一个的输出与通往这些放大器模块中的这样的一个放大器模块的输入之间的可调整相移器，如图所示。由于这些放大器模块中的每一个通常在制作时将具有通过其的不同相移，因而在rf功率放大器的制造期间对这些相移器进行调整，从而使来自这十六个放大器模块的输出信号全部相互同相。也就是说，输出1
‑
16处的信号全部同相。然而，调节这多个相移器中的每一个是耗时的。


技术实现要素：

3.根据本公开，提供了一种功率放大器，其具有：数量为n的多个放大器，其中，n是大于一的整数；具有m个输入和n个输出的m:n功率分配器，其中，m是小于n的整数，所述n个输出中的每一个耦接至所述数量为n的多个放大器中的对应的一个的输入；并且数量为m的多条延迟线，所述m条延迟线中的每一条具有耦接至所述多个m:n功率分配器的m个输入中的对应的一个的输出，所述数量为m的多条延迟线中的每一条耦接至所述功率放大器的公共输入。
4.在一个实施例中，所述m:n功率分配器和所述m条延迟线设置在公共印刷电路板上。
5.在一个实施例中，该放大器包括具有m个输出的1:m功率分配器，所述m个输出中的每一个耦接至所述m条延迟线中的对应的一条的输入。
6.在一个实施例中，所述n个放大器布置在m个放大器模块区段内，所述m个放大器模块区段中的每一个具有所述放大器中的n/m个，所述m个放大器模块区段中的对应的一个中的n/m个放大器中的每一个放大器分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且所述m条延迟线中的每一条分别具有相移δ1到δ
m
。
7.在附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个实施例的细节。本公开的其他特征、目的和优点将通过所述描述和附图以及权利要求变得显而易见。
附图说明
8.图1是根据现有技术的高功率rf功率放大器的示意图；
9.图2是根据本公开的高功率rf功率放大器的示意图；并且
10.图3a
‑
3e是与图2的高rf功率放大器结合使用的处于其制作的各种阶段当中的具有1:m功率分配器、m:n功率分配器、m条延迟线181‑
184和电阻器的印刷电路板的上表面的平面图。
11.各附图中的类似附图标记表示类似的元件。
具体实施方式
12.现在参考图2，示出了高功率rf放大器10，该高功率rf放大器10具有：数量为n的多个放大器121‑
12
n
，其中，n是大于一的整数，这里在本示例中，n为十六；具有m个输入141‑
14
m
和n个输出161‑
16
m
的m:n功率分配器14，其中，m是小于n的整数，这里在本示例中，m为四，所述n个输出161‑
16
m
中的每一个耦接至数量为n的多个放大器121‑
12
n
中的对应的一个的输入141‑
14
m
；以及数量为m的多条延迟线181‑
18
m
，所述m条延迟线181‑
18
m
中的每一条具有分别耦接至多个m:n功率分配器14的m个输入141‑
14
m
中的对应的一个的输出t2、t4、t6和t8，所述数量为m的多条延迟线181‑
18
m
中的每一条具有分别耦接至(这里通过1:n功率分配器22)功率放大器10的公共输入20的输入t1、t3、t5和t7。应当指出，1:n功率分配器和m:n功率分配器14是常规设计，并且包括常规的匹配端接电阻r(这里为50欧姆)；用于形成功率分配器14和22的微波传输线以及延迟线181‑
18
m
在这里的本示例中是50欧姆的微带传输线。因而，在本示例中，有从输入20到十六个输出output 1
‑
output 16中的对应一个的十六条通道。
13.这里，在本示例中，制作多个放大器并且测量并记录在标称操作频率下通过每一个放大器的相移。针对m个放大器模块区段241‑
24
m
中的每一个选择相距预定相移δ1到δ
m
的预定容差 /
‑
δ。这里，例如，将预定容差δ选为五度，并且在这一示例中预定相移δ1到δ
m
被选为：对于m个放大器模块区段241‑
24
m
分别有δ1＝20度，δ1 10＝30度，δ1 20＝40度，以及δ1 30＝50度。
14.在本示例中，所制作的放大器中的十六个被选择为具有以度计量的以下相移：16、17、22、24、26、31、34、35、36、37、42、44、48、49、52和53。
15.所选的放大器被如下布置到m个放大器模块区段241‑
24
m
内：
[0016][0017]
应当指出，n个放大器121‑
12
16
被布置到m个放大器模块区段241‑
24
m
内，m个放大器模块区段241‑
24
m
中的每一个具有放大器121‑
12
n
的n/m(这里为4)，处于m个放大器模块区段241‑
24
m
中的对应的一个区段中的n/m个放大器121‑
12
n
中的每一个分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且其中，m条延迟线181‑
18
m
中的每一条分别具有相移δ1到δ
m
。
[0018]
应当指出，1:m功率分配器22和m:n功率分配器14以及m条传输线181‑
184被作为微带微波传输线设置到公共印刷电路板30上，并且电阻器r也形成到印刷电路板30上。
[0019]
现在参考图3a
‑
3e，示出了高rf功率放大器10的印刷电路30部分的制作当中的各个阶段的平面图。因而，示出了1:m功率分配器22、m:n功率分配器14和电阻器r。这里，1:m功率分配器22和m:n功率分配器14是由形成于电介质板35的上表面33上的带状导体31和形成于电介质板35的底表面上的接地平面导体(未示出)形成的微带传输线。电阻器r的一端连接至带状导体31，如图所示，并且电阻器的另一端通过所指示的导电通孔via连接至接地平面导体(未示出)。
[0020]
在形成如图3a中所示的印刷电路板30之后，形成作为微带传输线的延迟线181‑
184；接地平面由形成于电介质板35的背面的接地平面(未示出)提供。第一延迟线181的微带传输线的带状导体是使用增材制造或3d打印打印而成的，如图3b中所示。
[0021]
接下来，使用增材制造或者3d打印来打印第二延迟线182的微带传输线的带状导体，如图3c中所示。
[0022]
接下来，使用增材制造或者3d打印来打印第三延迟线183的微带传输线的带状导体，如图3d中所示。
[0023]
最后，使用增材制造或者3d打印来打印第四延迟线184的微带传输线的带状导体，如图3d中所示。
[0024]
应当理解，尽管在以上示例中，已经顺次打印了延迟线181‑
184的微带传输线的带
状导体，但是它们可以是使用(例如)3d打印头的光栅式运动同时打印的。
[0025]
现在应当认识到，根据本公开的功率放大器包括：数量为n的多个放大器模块，其中，n是大于一的整数；具有m个输入和n个输出的m:n功率分配器，其中，m是小于n的整数，所述n个输出中的每一个耦接至所述数量为n的多个功率放大器中的对应的一个的输入；以及数量为m的多条延迟线，m条延迟线中的每一条具有耦接至m:n功率分配器的m个输入中的对应的一个的输出，所述数量为m的多条延迟线中的每一条耦接至所述功率放大器的公共输入。所述功率放大器可以各个地或者组合地包括下述特征中的一者或多者：其中，m:n功率分配器和m条延迟线设置在公共印刷电路板上；1:m功率分配器具有m个输出，所述m个输出中的每一个耦接至m条延迟线中的对应的一条的输入；其中，m:n功率分配器、m条延迟线和1:m功率分配器设置在公共印刷电路板上；其中，n个放大器布置在m个放大器模块区段内，所述m个放大器模块区段中的每一个具有放大器中的n/m个，所述m个放大器模块区段中的对应的一个中的n/m个放大器中的每一个放大器分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且其中m条延迟线中的每一条分别具有相移δ1到δ
m
；其中，n个放大器布置在m个放大器模块区段内，所述m个放大器模块区段中的每一个具有放大器中的n/m个，所述m个放大器模块区段中的对应的一个中的n/m个放大器中的每一个放大器分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且其中，m条延迟线中的每一条分别具有相移δ1到δ
m
；其中，n个放大器布置在m个放大器模块区段内，所述m个放大器模块区段中的每一个具有所述放大器中的n/m个，所述m个放大器模块区段中的对应的一个中的n/m个放大器中的每一个放大器分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且其中，m条延迟线中的每一条分别具有相移δ1到δ
m
；并且其中，n个放大器布置在m个放大器模块区段内，所述m个放大器模块区段中的每一个具有所述放大器中的n/m个，所述m个放大器模块区段中的对应的一个中的n/m个放大器中的每一个放大器分别具有相移(δ1 /
‑
δ)度到(δ
m
/
‑
δ)度，并且其中，m条延迟线中的每一条分别具有相移δ1到δm。
[0026]
已描述了本公开的若干实施例。然而，应当理解，可以做出各种修改而不脱离本公开的实质和范围。相应地，其他实施例也处于所附权利要求的范围内。