實驗名稱:Aigtek寬帶功率放大器ATA-122D在精密微細電解加工中的應(yīng)用實驗
原理:電解加工(Electrochemicalmachining,ECM)是基于金屬在電解液中產(chǎn)生電化學(xué)陽極溶解的原理來實現(xiàn)零件加工成形的特種加工方法。在電解加工中,被加工件接電源正極,工具接電源負極,工具和工件之間保持一定的加工間隙,電解液從間隙中流過,工件材料會以例子的形式溶解在電解液中,從而實現(xiàn)材料去除加工。傳統(tǒng)電化學(xué)加工采用直流電源存在加工精度低,加工質(zhì)量差的問題。而高頻超短脈寬脈沖電源應(yīng)用到電解加工中,極大地提高了電解加工的精度。因此,該實驗采用了西安安泰電子寬帶功率放大器ATA-122D搭建了微細電解加工電源系統(tǒng),如圖2所示,函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生高頻脈沖信號,ATA-122D寬帶功率放大器將高頻信號放大,進而實現(xiàn)微細電解加工。 半導(dǎo)體GaN具有擊穿場強高、輸出功率密度大的優(yōu)點,將其應(yīng)用于分布式放大器結(jié)構(gòu)中能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶功率放大器。浙江V段寬帶功率放大器經(jīng)驗豐富
該實施例中輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400包括大功率輸出匹配單元410、低功率輸出匹配單元420和輸出切換單元430。大功率輸出匹配單元410的輸入端與寬帶大功率放大器模塊200的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接。低功率輸出匹配單元420的輸入端與超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接。輸出切換單元430的輸入端與大功率輸出匹配單元410的輸出端連接,輸出切換單元430的第二輸入端與低功率輸出匹配單元420的輸出端連接,輸出切換單元430的輸出端連接至輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400的輸出公共端,且輸出切換單元430根據(jù)供電控制模塊500的控制信號切換大功率輸出匹配單元410或者低功率輸出匹配單元420工作。具體地,其中輸出切換單元430包括:第九電感l(wèi)9至第十一電感l(wèi)11、第五電容c5至第六電容c6、場效應(yīng)管f1和第二場效應(yīng)管f2。第九電感l(wèi)9、第十一電感l(wèi)11和第六電容c6串聯(lián)在輸出切換單元430的輸入端與輸出切換單元430的輸出端之間;第九電感l(wèi)9和第十一電感l(wèi)11之間的節(jié)點通過第五電容接地,同時通過第十電感l(wèi)10連接輸出切換單元430的第二輸入端,且輸出切換單元430的輸入端通過場效應(yīng)管f1接地,輸出切換單元430的第二輸入端通過第二場效應(yīng)管f2接地。上海V段寬帶功率放大器系列放大器放大信號與信號的頻率有很大關(guān)系。
微帶線tl12與微帶線tl13之間,微帶線tl13與微帶線tl14之間,微帶線tl14與微帶線tl15之間,微帶線tl15與微帶線tl16之間)為輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端,分別連接7個放大單元中場效應(yīng)管q2的漏極,所述電阻r3為標準輸出阻抗50歐姆。所述輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)與輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中串聯(lián)的電阻r2、電容c3,串聯(lián)的電阻r3、電容c4,其作用在于反射信號能夠被50歐姆電阻(電阻r2、電阻r3)吸收,從而提高輸入、輸出駐波,信號由輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端分別進入各個放大單元,經(jīng)放大單元放大后由輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)輸出合成輸出。所述柵極偏置電路與第二柵極偏置電路結(jié)構(gòu)相同,均包括串聯(lián)連接的電阻r4、電容c6,電容c6的上端接地,所述柵極偏置電路中的電阻r4、電容c6之間接vg1端,柵極偏置電路中的電阻r4的右端連接輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中微帶線tl8與電阻r2之間;所述第二柵極偏置電路中的電阻r4、電容c6之間接vg2端,第二柵極偏置電路中的電阻r4的右端均連接在放大單元中電阻r1和電容c1之間,所述電阻r4的作用在于防止場效應(yīng)管q1的柵極產(chǎn)生較大的電流,起到保護場效應(yīng)管q1的作用。所述漏極偏置電路包括串聯(lián)連接的微帶線tl17、電容c7,所述電容c7的上端接地,微帶線tl17、與電容c7之間接vd端。
所述微帶線tl17的右端連接在輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中微帶線tl16與電容c5之間,所述電容c7為去耦合電容,微帶線tl17和電容c7共同構(gòu)成供直流偏置和濾除帶內(nèi)信號的作用。如圖7、圖8所示為2-20ghz的輸入輸出s參數(shù),可以看到在2-20ghz,s11、s22基本滿足-8db以下,s21在19db-21db之間。如圖9所示為2-20ghz時輸出psat隨著頻率的變化圖。輸出psat為功率放大器的飽和輸出功率,描述功率器放大器的最大輸出功率,帶內(nèi)輸出為34dbm。以上所述,是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型作任何形式上的限制,雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本實用新型,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi),當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。在通信系統(tǒng)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的應(yīng)用中,對寬帶低噪聲和功率放大器的性能指標有特殊要求。
微帶線tlout8的另一端連接輸出二維人工傳輸線網(wǎng)絡(luò)的輸出端。漏極偏置及負載網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接電阻rc1和微帶線tlc1,微帶線tlc1的另一端連接偏置電壓vd和接地電容cc1,電阻rc1的另一端連接接地電容cc2。下面結(jié)合圖2對本實用新型的具體工作原理及過程進行介紹:射頻輸入信號通過輸入端rfin進入電路,等分成兩路信號,進入、第二輸入人工傳輸線,通過、第二輸入人工傳輸線進行阻抗變換匹配后,同時進入至第四高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸入端,通過放大網(wǎng)絡(luò)進行功率放大后同時從至第四高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出,再經(jīng)過輸出二維人工傳輸線網(wǎng)絡(luò)后,將四路信號合成為一路信號從輸出端rfout輸出?;谏鲜鲭娐贩治觯緦嵱眯滦吞岢龅囊环N二路分布式高增益寬帶功率放大器與以往的基于集成電路工藝的放大器結(jié)構(gòu)的不同之處在于架構(gòu)采用二維分布式的三堆疊場效應(yīng)管:三堆疊場效應(yīng)管與傳統(tǒng)單一晶體管在結(jié)構(gòu)上有很大不同,此處不做贅述;二維分布式的三堆疊場效應(yīng)管與傳統(tǒng)分布式場效應(yīng)管的不同在于,傳統(tǒng)分布式功率放大器只有一個輸入人工傳輸線,和一條輸出人工傳輸線,尤其晶體管的輸入阻抗較高時,要實現(xiàn)50歐姆匹配,往往需要進行電容分壓,從而惡化輸入匹配特性。功率放大器是數(shù)傳發(fā)射機中的關(guān)鍵部件,它制約整個系統(tǒng)性能。江蘇低頻寬帶功率放大器電話多少
只以繁瑣的調(diào)諧去進行功率放大的諧振式功率放大器,在一定程度上不能滿足現(xiàn)代通信發(fā)展要求。浙江V段寬帶功率放大器經(jīng)驗豐富
本實用新型涉及場效應(yīng)晶體管射頻功率放大器和集成電路領(lǐng)域,特別是針對射頻微波收發(fā)機末端的發(fā)射模塊應(yīng)用的一種二路分布式高增益寬帶功率放大器。背景技術(shù):隨著無線通信系統(tǒng)和射頻微波電路的快速發(fā)展,射頻前端收發(fā)器也向高性能、高集成、低功耗的方向發(fā)展。因此市場迫切的需求發(fā)射機的射頻與微波功率放大器具有高輸出功率、高增益、高效率、低成本等性能,而集成電路正是有望滿足該市場需求的關(guān)鍵技術(shù)。然而,當采用集成電路工藝設(shè)計實現(xiàn)射頻與微波功率放大器芯片電路時,其性能和成本受到了一定制約,主要體現(xiàn):(1)寬帶高增益放大能力受限:傳統(tǒng)單晶體管收到增益帶寬積的影響,需要增益才能獲得超寬帶放大能力,因此,寬帶高增益放大能力受到嚴重的限制。(2)寬帶高功率放大能力受限:半導(dǎo)體工藝中晶體管的特征頻率越來越高,由此帶來了低擊穿電壓從而限制了單一晶體管的功率容量。為了獲得高功率能力,往往需要多路晶體管功率合成,但是由于多路合成網(wǎng)絡(luò)的能量損耗導(dǎo)致功率放大器的效率比較低,電路無法滿足低功耗或者綠色通信需求。常見的超寬帶高功率放大器的電路結(jié)構(gòu)有很多,典型的是傳統(tǒng)分布式放大器,但是,傳統(tǒng)分布式放大器要同時滿足各項參數(shù)的要求十分困難。浙江V段寬帶功率放大器經(jīng)驗豐富
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