本發(fā)明涉及一種低成本微波射頻可控功率放大電路，屬于微波射頻領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

功率放大電路是射頻領(lǐng)域的核心組成部分。而功率放大電路大部分是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，無(wú)法有較大的指標(biāo)覆蓋，因此在選用過(guò)程中由于功放覆蓋面窄，功放數(shù)量種類繁多，同時(shí)功放單片價(jià)格昂貴等問(wèn)題造成了功放電路復(fù)雜多樣，成本居高不下等問(wèn)題。例如國(guó)內(nèi)十三所所研制的MMPA2223-39功放模塊穩(wěn)定輸出8W功率，MMPA2223-36功放模塊穩(wěn)定輸出4W，而MK2223-36F與MMPA2223-36功放模塊供電需求以及旁路電路又不盡相同，單片價(jià)格高于6000元的同時(shí)無(wú)法進(jìn)行單片功放覆蓋多項(xiàng)指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低成本微波射頻可控功率放大電路，該低成本微波射頻可控功率放大電路通過(guò)MAAP-010168芯片為主結(jié)合MMG3014NT1芯片的方式，不僅產(chǎn)品指標(biāo)覆蓋面廣，性能穩(wěn)定，而且旁路電路簡(jiǎn)單，元器件成本低廉。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種低成本微波射頻可控功率放大電路，調(diào)制級(jí)、濾波器、放大器依次連接，放大器包括依次連接的前級(jí)放大芯片和后級(jí)放大芯片。

所述前級(jí)放大芯片為MMG3014NT1。

所述后級(jí)放大芯片為MAAP-010168。

所述后級(jí)放大芯片前級(jí)和后級(jí)均串聯(lián)有隔直電容。

所述前后級(jí)放大阻抗匹配電路均用Smith圓圖進(jìn)行阻抗匹配。

所述隔值電容的容量為120pF。

本發(fā)明的有益效果在于：利用進(jìn)口器件MAAP-010168模塊為主結(jié)合MMG3014NT1模塊搭建低成本可調(diào)功放電路的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)MAAP-010168的正極供電電壓，可實(shí)現(xiàn)4W至10W的輸出功率覆蓋。降低成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足現(xiàn)有產(chǎn)品的需求指標(biāo)的目的，不僅產(chǎn)品指標(biāo)覆蓋面廣，性能穩(wěn)定，而且旁路電路易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的連接示意圖；

圖2是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的功率離散圖；

圖3是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的取樣對(duì)比圖；

圖4是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的5V下注入與輸出功率對(duì)應(yīng)圖；

圖5是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的10V下注入與輸出功率對(duì)應(yīng)圖；

圖6是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的5V下高低溫線性對(duì)比圖；

圖7是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的10V下高低溫線性對(duì)比圖；

圖8是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的老煉結(jié)果圖；

圖9是本發(fā)明技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證的增益與注入輸出關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。

如圖1所示的一種低成本微波射頻可控功率放大電路，調(diào)制級(jí)、濾波器、放大器依次連接，放大器包括依次連接的前級(jí)放大芯片和后級(jí)放大芯片。

所述前級(jí)放大芯片為MMG3014NT1。

所述后級(jí)放大芯片為MAAP-010168。

所述后級(jí)放大芯片前級(jí)和后級(jí)均串聯(lián)有隔直電容。

所述前后級(jí)放大阻抗匹配電路均用Smith圓圖進(jìn)行阻抗匹配設(shè)計(jì)。

所述隔值電容的容量為120pF。

MAAP-010168是一款兩級(jí)放大單片功率放大芯片。體積小，具有10引腳0.92mil×0.42mil Bulk封裝；工作頻率范圍很寬，從300MHz至3GHz，使用MAAP-010168替換實(shí)現(xiàn)會(huì)更簡(jiǎn)單；額定溫度范圍為-40℃至+80℃；芯片覆蓋測(cè)試頻率范圍在飽和注入功率(24dBm)下，輸出可達(dá)+41dBm；1dB壓縮點(diǎn)達(dá)到39dBm，在實(shí)際使用中信號(hào)不容易失真；功率增益達(dá)到24dB，線性變化良好，便于操作；諧波抑制率在45dB，完全高于現(xiàn)有協(xié)議功放的指標(biāo)；理論使用環(huán)境下產(chǎn)品的效率達(dá)到30％；傳統(tǒng)功率放大芯片中有很大一部分為非50Ω特性阻抗，在用到50Ω阻抗系統(tǒng)中要進(jìn)行阻抗變換，電路匹配，而MAAP-010168的輸入、輸出阻抗為50Ω，大大降低了調(diào)試難度。

MMG3014NT1是一款小信號(hào)高帶寬線性放大芯片。工作頻率覆蓋40MHz至4GHz，完全滿足我廠目前產(chǎn)品的使用需求。封裝采用常見(jiàn)的SOT-89封裝，便于同類不同性能芯片替換。+19.5dB@900MHz的小信號(hào)增益，對(duì)于濾波器輸出端5至9dBm的注入功率，仍有富余的設(shè)計(jì)余量。1dB壓縮點(diǎn)達(dá)到+25.8dBm，滿足MAAP-010168的注入端使用需求。900MHz頻率和5.7dB噪聲系數(shù)(NF)下具有+40.5dBm輸出三階截點(diǎn)(OIP3)，可以將輸出功率控制在更高的水平上，減小后面設(shè)備的壓力。

由于MAAP-010168注入與輸出級(jí)內(nèi)部匹配50Ω，對(duì)外部功率鏈接通過(guò)仿真計(jì)算匹配相應(yīng)阻抗電路，在輸入與輸出級(jí)增加了兩只120pf，C20、C21匹配隔值電容用于隔離直流，匹配阻抗的用途。

驗(yàn)證主要集中在如下參數(shù)進(jìn)行：

驗(yàn)證中心頻率：2.2GHz-2.3GHz；

驗(yàn)證供電電壓：VDD為+10V和+5V，VGG為-0.7；

注入功率：5至9dBm；

測(cè)試溫度環(huán)境：常溫(16℃左右)，高溫(+65℃)，低溫(-40℃)；

老煉工作運(yùn)行時(shí)間：不低于35min。

在表1可以看出經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)，MAAP-010168+MMG3014NT1與現(xiàn)有的功放所搭建的電路相比大幅降低了發(fā)射機(jī)的制造成本，縮短了供貨周期，增加了產(chǎn)品的覆蓋面，提高了產(chǎn)品的一致性，降低了設(shè)計(jì)成本。

表1經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

如圖2、3所示，功率離散是測(cè)試環(huán)境為注入頻率2250.5MHz，注入功率24dBm，正壓設(shè)置+10V，負(fù)壓-0.7V下進(jìn)行的，圖3中取樣電流4A，輸出11.6W點(diǎn)進(jìn)行離散數(shù)據(jù)對(duì)比，可以看出同一環(huán)境下，驗(yàn)證功放輸出結(jié)果穩(wěn)定一致性較高。

如圖4、5所示，注入功率與輸出功率線性的情況，MAAP-010168放大芯片不建議通過(guò)控制注入功率來(lái)調(diào)整輸出功率，在注入功率飽和的狀態(tài)下，MAAP-010168放大芯片工作穩(wěn)定。

如圖6、7所示，在常溫、低溫，高溫下功放在足夠的熱容下，本發(fā)明功放輸出功率一致性較高，性能較穩(wěn)定。

如圖8所示，老煉試驗(yàn)中驗(yàn)證功放在40分鐘內(nèi)，輸出功率穩(wěn)定性較高。

如圖9所示，增益與注入與輸出呈現(xiàn)線性，指標(biāo)穩(wěn)定，符合使用需求。