本技術(shù)涉及射頻電路,具體涉及一種雙模式功率放大器、控制方法及發(fā)射機。
背景技術(shù):
1、功率放大器在射頻電路中應(yīng)用非常廣泛,例如,可以應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)中。由于應(yīng)用場景復(fù)雜多變,因此,需要可以工作在雙模式的功率放大器。其中第一模式為高效率,大功率的脈沖工作模式。第二模式為高線性,小功率的連續(xù)波工作模式。
2、為了實現(xiàn)以上的兩種模式,雙模式功率放大器會采用開關(guān)元件切換阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),例如可以利用開關(guān)元件切換復(fù)用的阻抗網(wǎng)絡(luò),但是開關(guān)元件的引入會增大電路的面積,增加額外的損耗,同時開關(guān)元件都為有源器件,也會增加功率放大器供電的復(fù)雜度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)提供一種雙模式功率放大器、控制方法及發(fā)射機,能夠降低電路的面積,降低功耗。
2、本技術(shù)提供一種雙模式功率放大器,包括:第一模式支路和第二模式支路;
3、所述第一模式支路包括第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)和至少一個晶體管,所述第二模式支路包括至少一個晶體管;所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第一端通過所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸入端,所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第二端通過所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸出端;所述第二模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后分別連接所述第二模式支路的輸入端和所述第二模式支路的輸出端;
4、所述第一模式支路的輸入端連接所述第二模式支路的輸入端,所述第一模式支路的輸出端連接所述第二模式支路的輸出端;
5、所述功率放大器工作在第一模式時,所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路中的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容和所述第二模式支路中的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容形成所述第一模式支路的輸入阻抗;所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容和所述第二模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容形成所述第一模式支路的輸出阻抗;
6、所述功率放大器工作在第二模式時,所述第二模式支路中的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容形成所述第二模式支路的輸入阻抗;所述第二模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容形成所述第二模式支路的輸出阻抗。
7、一種可能的實現(xiàn)方式,所述功率放大器工作在第一模式時,所述第一模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,所述第二模式支路中的晶體管關(guān)斷;
8、所述功率放大器工作在第二模式時,所述第二模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,所述第一模式支路中的晶體管關(guān)斷。
9、一種可能的實現(xiàn)方式,所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容以及所述第二模式支路的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容,形成的阻抗網(wǎng)絡(luò)的相位為0度、正180度或負(fù)180度。
10、一種可能的實現(xiàn)方式,所述第一模式支路的末級晶體管的源漏寄生電容、所述第二模式支路的末級晶體管的源漏寄生電容以及所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò),形成的阻抗網(wǎng)絡(luò)的相位為0度、正180度或負(fù)180度。
11、一種可能的實現(xiàn)方式,還包括:輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò);所述第一模式支路的輸入端連接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò),所述第一模式支路的輸出端連接所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò);所述第二模式支路的輸入端連接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò),所述第二模式支路的輸出端連接所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。
12、一種可能的實現(xiàn)方式,還包括控制器;所述控制器用于在接收到第一控制指令時,控制所述功率放大器工作在所述第一模式;還用于在接收到第二控制指令時,控制所述功率放大器工作在所述第二模式。
13、一種可能的實現(xiàn)方式,所述控制器,具體用于控制所述第一模式支路中的晶體管的柵極電壓使所述第一模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,控制所述第二模式支路中的晶體管的柵極電壓使所述第二模式支路中的晶體管關(guān)斷;
14、所述控制器,具體用于控制所述第二模式支路中的晶體管的柵極電壓使所述第二模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,控制所述第一模式支路中的晶體管的柵極電壓使所述第一模式支路中的晶體管工作在c類。
15、本技術(shù)還提供一種雙模式功率放大器的控制方法,所述雙模式功率放大器包括:第一模式支路和第二模式支路;所述第一模式支路包括第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)和至少一個晶體管,所述第二模式支路包括至少一個晶體管;所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第一端通過所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸入端,所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第二端通過所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸出端;所述第二模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后分別連接所述第二模式支路的輸入端和所述第二模式支路的輸出端;所述第一模式支路的輸入端連接所述第二模式支路的輸入端,所述第一模式支路的輸出端連接所述第二模式支路的輸出端;
16、所述控制方法包括:
17、所述功率放大器工作在第一模式時,控制所述第一模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,控制所述第二模式支路中的晶體管關(guān)斷;所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路中的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容和所述第二模式支路中的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容形成所述第一模式支路的輸入阻抗;所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容和所述第二模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容形成所述第一模式支路的輸出阻抗;
18、所述功率放大器工作在第二模式時,控制所述第二模式支路中的晶體管工作在a類、b類或ab類,控制所述第一模式支路中的晶體管關(guān)斷;所述第二模式支路中的驅(qū)動晶體管的寄生電容形成所述第二模式支路的輸入阻抗;所述第二模式支路中的末級晶體管的源漏寄生電容形成所述第二模式支路的輸出阻抗。
19、本技術(shù)還提供一種發(fā)射機,包括以上介紹的雙模式功率放大器。
20、本技術(shù)還提供一種雙模式功率放大器,包括:第一模式支路和第二模式支路;
21、所述第一模式支路包括第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)和至少一個晶體管,所述第二模式支路包括至少一個晶體管;所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第一端通過所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸入端,所述第一模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后的第二端通過所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述第一模式支路的輸出端;所述第二模式支路的至少一個晶體管串聯(lián)后分別連接所述第二模式支路的輸入端和所述第二模式支路的輸出端;
22、所述第一模式支路的輸入端連接所述第二模式支路的輸入端,所述第一模式支路的輸出端連接所述第二模式支路的輸出端;
23、所述第一模式輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一模式支路的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容以及所述第二模式支路的驅(qū)動晶體管的柵源寄生電容,形成的阻抗網(wǎng)絡(luò)的相位為0度、正180度或負(fù)180度;
24、所述第一模式支路的末級晶體管的源漏寄生電容、所述第二模式支路的末級晶體管的源漏寄生電容以及所述第一模式輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò),形成的阻抗網(wǎng)絡(luò)的相位為0度、正180度或負(fù)180度。
25、本技術(shù)實施例提供的雙模式功率放大器,可以實現(xiàn)在雙模式下工作,即第一模式為大功率的脈沖工作模式,第二模式為小功率的連續(xù)波工作模式。而且不用設(shè)置專門的開關(guān)器件來隔離兩個工作模式,而是設(shè)置了第一模式支路和第二模式支路,兩個模式支路類似并聯(lián),僅在第一模式支路設(shè)置輸入預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)。其中一個模式支路工作時,另一個模式支路中的晶體管作為阻抗匹配,不參與信號放大工作,因此不必單獨設(shè)置開關(guān)器件來切換兩路的匹配網(wǎng)絡(luò)。因此,本技術(shù)實施例提供的功率放大器可以實現(xiàn)雙模式工作的同時又節(jié)省了電路面積,降低匹配網(wǎng)絡(luò)的插損,由于開關(guān)器件均為有源器件,因此,不用開關(guān)器件也降低了供電復(fù)雜度。