一种双频可重构MMIC异相功率放大器及其调控方法与流程

技术特征：
1.一种双频可重构mmic异相功率放大器，包括上下两路电路、双频可重构功率合成电路、后匹配电路；双频可重构功率合成电路的两个输入端分别接上下两路电路的输出端，双频可重构功率合成电路的输出端接后匹配电路的输入端，后匹配电路的输出端接50欧姆负载；其中上下两路中每路电路包括宽带输入匹配电路、rc稳定电路、栅极偏置电路、晶体管、双频寄生电容补偿电路，宽带输入匹配电路的输出接rc稳定电路的输入，栅极偏置电路的一端接rc稳定电路的输入端，栅极偏置电路的另一端接栅极偏置v
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，rc稳定电路的输出端接晶体管的栅极，双频寄生电容补偿网络的一端接晶体管的漏极，双频寄生电容补偿网络的另一端接漏极供电v
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，晶体管的漏极作为该路电路的输出；其特征在于：所述可重构双频功率合成电路包括上下两支路；所述上下两支路采用参数不同但结构相同的可重构t型结构，该可重构t型结构包括串联传输线l8、并联电容c4、并联电容c5、分别连接两个并联电容c4、c5并接地的开关s1和s2、串联传输线l9；串联传输线l8的一端作为可重构t型结构的输入端，另一端与并联电容c4的一端、并联电容c5的一端、串联传输线l9的一端连接；并联电容c4和c5的另一端分别通过开关s1和开关s2接地；上下两路可重构t型结构的串联传输线l9的另一端互相连接作为可重构双频功率合成电路的输出端；同一支路可重构t型结构中，所述串联传输线l8和l9电长度和特征阻抗相同；并联电容c4和c5的容值不同，分别对应两个频率下所需的容值；上下两支路不同可重构t型结构中，串联传输线l8的电长度不同，特征阻抗相同；串联传输线l9的电长度不同，特征阻抗相同；并联电容c4的容值相同，并联电容c5的容值相同。2.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于同一个可重构t型结构满足以下条件：其中c表示当前可重构t型结构中并联电容c4、c5的容值；串联传输线l8、l9的电长度均为θ0；z表示串联传输线l8、l9的特征阻抗，f＝f1或f2，表示归一化的中心频率。3.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述上下两路电路中两路宽带输入匹配电路的输入为不同频率的等幅异相信号；其包括串联传输线l1，并联短路传输线l2，串联隔直电容c1，串联传输线l3，并联匹配电容c2，串联传输线l4；串联传输线l1的一端作为宽带输入匹配电路的输入端，串联传输线l1的另一端与并联短路传输线l2的一端、隔直电容c1的一端连接，并联短路传输线l2的另一端接地，串联传输线l3的一端与隔直电容c1的另一端连接，串联传输线l3的另一端与并联匹配电容c2的一端、串联传输线l4的一端连接，并联匹配电容c2的另一端接地，串联传输线l4的另一端作为宽带输入匹配电路的输出端。4.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述rc稳定电路包括由电阻r1和电容c7构成的并联rc网络，电阻r1的一端和电容c7的一端连接后作为稳定电路的输入端，接宽带输入匹配电路的输出端、栅极偏置电路的输入端；电阻r1的另一端和电容c7的另一端连接作为放大器稳定电路的输出端，接晶体管的栅极。5.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述栅极偏置电路包括并联传输线l5；并联传输线l5一端与栅极偏置v
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连接，并联传输线l5的另一
端与rc稳定电路的输入端连接。6.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述晶体管被偏置在深度ab类或b类的工作状态。7.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述双频寄生电容补偿网络采用t型结构，实现两个不同频率下补偿晶体管寄生电容的同时为漏极提供供电。8.根据权利要求7所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述双频寄生电容补偿网络包括由传输线和并联电容构成的t型结构，其包括并联传输线l6、并联电容c3、并联传输线l7；并联传输线l6的一端与晶体管的漏极相连，另一端与并联电容c3的一端、并联传输线l7的一端连接，并联电容c3的另一个端接地，并联传输线l7的另一端与漏极供电v
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相连。9.根据权利要求1所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器，其特征在于所述后匹配电路用以提供两个不同频率下50欧姆标准阻抗至双频可重构功率合成电路所需最优阻抗的转换，其包括串联传输线l10、串联传输线l11、并联电容c6、串联隔直电容c7、并联电感h1、串联传输线l12；串联传输线l10的一端作为后匹配电路的输入端，连接可重构双频功率合成电路的输出端；串联传输线l10的另一端连接并联电容c6的一端、串联传输线l11的一端；并联电容c6的另一端接地；串联传输线l11的另一端连接串联隔直电容c7的一端；串联隔直电容c7的另一端连接并联电感h1的一端、串联传输线l12的一端，并联电感h1的另一端接地，串联传输线l12另一端作为后匹配电路的输出端，连接标准50欧姆负载。10.权利要求1-9任一项所述的一种双频可重构mmic异相功率放大器的调控方法，其特征在于：当可重构双频功率合成电路上下两支路的开关s1开启，开关s2关闭时，为第一工作状态，此时可重构t型结构等效电长度满足第一工作频率f1；可重构双频功率合成电路的上下两支路等效电长度在f1下满足关于90
°
中心对称的特性；当可重构双频功率合成电路上下两支路的开关s1关闭，开关s2开启时，为第二工作状态，此时可重构t型结构等效电长度满足第二工作频率f2；可重构双频功率合成电路的上下两支路等效电长度在f2下满足关于90
°
中心对称的特性；通过控制可重构t型结构开关s1、s2的状态，实现在两个工作频率下来回切换。

技术总结
本发明公开一种双频可重构MMIC异相功率放大器及其调控方法。该放大器包括宽带输入匹配电路，RC稳定电路，双频寄生参数补偿电路，双频可重构功率合成电路，以及后匹配电路。双频寄生参数补偿电路采用T型结构提供两个频率下需要的输入电纳，双频功率合成电路采用开关控制合成器上下路并联电容的大小，通过并联不同容值的电容来实现合成器上下路等效电长度关于90


技术研发人员：陈世昌 刘康宁 赵鹏 王高峰
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/22