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半 导 体 学 报第２９
卷
图９ 电路实物照片
犉犻犵．９ 犘犺狅狋狅犵狉犪狆
犺狅犳狆狉犪犮狋犻犮犪犾犮犻狉犮狌犻
狋图１０ 输出级匹配网络
犉犻犵．１０ 犕犪狋犮犺犻狀犵狀犲狋狑狅狉犽狅犳狋犺犲狅狌狋狆狌狋狊狋犪犵
犲犃犇犛中，先仿真得出晶体管在中心频点１?６犌犎狕的输入、
输出阻抗，利用共轭匹配原理得出各个匹配网络两端的阻抗值，在犛犿犻狋犺圆图上标出该两点，并在犛犿犻狋犺圆图上标出等犙值圆，在匹配时，沿着等电阻或等电导圆移动时不超过等犙值圆所限定的区域．以最后一级
犕犚犉２８４的输出匹配为例，仿真得出中心频点１?６犌犎狕
的输出阻抗为（０?８１２＋犼
×０?６１９）Ω，要将此阻抗匹配到０Ω，根据公式（６）［６
］计算得到匹配网络的犙值应该为：犙＝
０犅犠＝０．５
＝３
．２（６） 如图１
０所示，采用了集中参数元件（电容）与分布参数元件（
共面波导）混合匹配的方式，利用３个犔型匹配网络可以将输出阻抗匹配到５０Ω，
在犛犿犻狋犺圆图上的匹配过程如图１１．从图１２可以看到该匹配网络的犛２１在
?３５～１?８５犌犎狕的频率范围内，
平坦度很好，都接近犱犅．最后，利用犃犇犛的大信号犛参数（犔犛犛犘）或谐波平衡（犺犪狉犿狅狀犻犮犫犪犾犪狀犮犲
）仿真工具对电容和共面波导
的图１１ 犛犿犻狋犺圆图匹配过程犉犻犵．１１ 犕犪狋犮犺犻狀犵狆狉狅犮犲狊狊狅狀犛犿犻狋犺犮犺犪狉
狋图１２ 匹配网络的犛２１
犉犻犵．１２ 犛２１狅犳狋犺犲犿犪狋犮犺犻狀犵狀
犲狋狑狅狉
犽图１３ ０犱犅犿输入时的增益测试结果
犉犻犵
．１３ 犕犲犪狊狌狉犲犱犵犪犻狀狑犻狋犺０犱犅犿犘犻狀参数进行优化，使得放大器各项指标在频带范围内达到
最佳．
．３ 线性度的设计
最后一级的功率管犕犚犉２８４处于大信号工作状态，容易产生失真．我们设置其静态工作电流在２２０犿犃左右，使其工作在犃犅类，
减小了输出信号的失真．电路各级均采用负反馈，漏极的犚犉信号反馈到栅极，
使得交调产物得到抑制，可以提高功放的线性度．另外，输出
级采用犔犃犖犌犈耦合器的功率合成，
相对于单路放大器，每只晶体管的输出功率减半，这实质上是一种功率回退技术，使得１犱犅压缩点输出功率提高３犱犅．
最终研制成功的电路实物如图９所示
．
图１４ ０犱犅犿输入时的输出功率测试结果
犉犻犵
．１４ 犕犲犪狊狌狉犲犱犘狅狌狋狑犻狋犺０犱犅犿犘犻狀５１０４
报道了一款自主设计并研制成功的UHF频段宽带大功率放大器,采用PCB工艺实现了基于LANGE耦合器的平衡放大结构. 通过调整耦合端和直通端的谐振支路,在损耗与对称性之间折衷,LANGE耦合器的性能得到极大改善,满足了平衡电路的要求. 由此LANGE耦合器构成的平衡功率放大器在1.35~
第２期黄清华等：犉平衡式宽带２０犠
功率放大器 犝犎
３６５
［］
０犠功放产品犣犎犔?２０犠?１３相当．犆犻狉犮狌犻狋狊公司７的２
６ 总结
报道了一款宽带大功率放大器，采用犘犆犅工艺制
作了犔通过谐振支路解决了犔犃犖犌犈耦合器，犃犖犌犈耦
大大降低了工艺复杂度，节约合器两路的对称性问题．
了成本．利用此犔得犃犖犌犈耦合器构成平衡放大电路，
在１增益大于到了良好的性能，?３５～１?８５犌犎狕下，
输出功率超过２增益平坦度小于±０４３犱犅，０犠，?５６犱犅．
图１５ １?６犌犎狕下测试的增益和输出功率
犉犻．１５ 犕犲犪狊狌狉犲犱犵犪犻狀犪狀犱犘狅狋１?６犌犎狕狌狋犪犵
参考文献
［１］犱犻狋狅狉犆狅犿犿犻狋狋犲犲狅犳犆犺犻狀犲狊犲犐狀狋犲狉犪狋犲犱犆犻狉犮狌犻狋狊犆狅犾犾犲犮狋犻狏犻狋．犕犻? 犈犵狔
：犮狉狅狑犪狏犲犻狀狋犲狉犪狋犲犱犮犻狉犮狌犻狋狊．犅犲犻犻狀犖犪狋犻狅狀犪犾犇犲犳犲狀犮犲犐狀犱狌狊狋狉犵犼犵狔
，）［《中国集成电路大全》编委１９９５：１５４，１７０，１７３（犻狀犆犺犻狀犲狊犲犘狉犲狊狊
微波集成电路．北京：国防工业出版社，］会著．１９９５：１５４，１７０，１７３
［２］狌犌犎，犢犪狀犛犲狅犓犛．犃犮狅犾犪狀犪狉狑犻犱犲犫犪狀犱犫犪犾犪狀犮犲犱犪犿? 犚狔犵犛犌，狆
犾犻犳犻犲狉犕犕犐犆狌狊犻狀狅狏犲犾犪犻狉?犪狋犪犮犽犲犱３?犱犅犮狅狌犾犲狉狊．犑狅狌狉狀犪犾狆犵狀犵狆狊狆
，，（）：０００３７６８３３狅犳狋犺犲犓狅狉犲犪狀犘犺狊犻犮犪犾犛狅犮犻犲狋狔狔２
［３］狉犻狊犛犆．犚犉狆狅狑犲狉犪犿犾犻犳犻犲狉犳狅狉狑犻狉犲犾犲狊狊犮狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀狊． 犆狆狆狆
，犃狉狋犲犮犺犎狅狌狊犲１９９９：２９８犔狅狀犱狅狀：［：／／／＿＿４］狋狋狑狑狑．狕犲狀１１８２１３．狕犲狀．犮狅．狌犽犚犉犕犻犮狉狅狑犪狏犲犆犻狉犮狌犻狋狊犉犻犾犲狊 犺狆
／犎犫狉犻犱．犱犳狔狆［５］狊犿犪狀犻犚犕．犛狀狋犺犲狊犻狊狅犳犾犪狀犲犮狅狌犾犲狉狊．犐犈犈犈犜狉犪狀狊犕犻犮狉狅狑 犗狔犵狆
（）：犜犺犲狅狉犲犮犺，１９８１，２９２１６８狔犜
［］６ 犔犲犲犜犎．犜犺犲犱犲狊犻狀狅犳犆犕犗犛狉犪犱犻狅?犳狉犲狌犲狀犮狀狋犲狉犪狋犲犱犮犻狉?犵狇狔犻犵
：，犮狌犻狋狊．犅犲犻犻狀犘狌犫犾犻狊犺犻狀狅狌狊犲狅犳犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊犐狀犱狌狊狋狉２００３：犼犵犵犎狔
２８１，２８３，７４［：／／／／７］狋狋狑狑狑．犿犻狀犻犮犻狉犮狌犻狋狊．犮狅犿犱犳狊犣犎犔?２０犠?１３．犱犳 犺狆狆狆
５ 测试结果
电源电压采用２总的静态工作电流为８８犞，００犿犃．
信号源采用犃输入信号为连续波狀狉犻狋狊狌犕犌３６３２，
放大器输出信号经过３０犱犅犿，０犱犅衰减器进行衰减后用
功率计测量，功率计采用犎增益和输出功率测犘４３７犅，试结果分别如图１增益和输出功率随输入３和１４所示．功率的变化曲线如图１５．
可见，在１小信号情?３５～１?８５犌犎狕的频率范围内，况下的增益达到了５大信号增益超过了４饱０犱犅，３犱犅，