大功率高效射頻-直流轉換器的製造方法
2023-06-05 20:42:41 2
大功率高效射頻-直流轉換器的製造方法
【專利摘要】大功率高效射頻-直流轉換器，涉及射頻通信、廣播發射【技術領域】。本實用新型包括定向耦合器、電晶體和扼流圈。輸入端輸入的射頻功率經定向耦合器後分為兩路，一路連接到電晶體的漏極，另一路連接到電晶體的柵極，電晶體的源極接地。電晶體的漏極還經扼流管連接到輸出端，輸出端的一路經電容接地，另一路輸出直流功率。本實用新型可用於在大功率發射機中構建功率回收系統，具有功率容量大、效率高、工作頻帶寬的特點。
【專利說明】大功率高效射頻-直流轉換器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及射頻通信、廣播發射【技術領域】，特別是大功率高效射頻-直流轉換器。
【背景技術】
[0002]在射頻通信、廣播發射系統中，有很多無用的射頻功率以熱量的形式耗散了，例如合成器的吸收負載、LINC發射機的吸收負載等。如果能將這些射頻功率重新回收利用，則可以大大的降低發射機的能量消耗和熱量耗散，具有極大的經濟效益。在射頻功率回收系統中，最為核心的部件是射頻-直流轉換器。
[0003]參看圖1，現有技術中的射頻-直流轉換器都是基於二極體器件的實現。這樣的射頻-直流轉換器在很多小功率回收、無線功率收集裝置中已得到了廣泛應用。但當應用於大功率的功率回收裝置時，它存在難以解決的困難:
[0004]I)效率低下。因為二極體器件飽和壓降的存在，大量的功率消耗在二極體上，整體的射頻-直流轉換效率很難超過50%。
[0005]2)功率容量受限。受二極體功率容量的限制，很難實現超過IOW的射頻-直流轉換器。
[0006]工作頻帶窄。 二極體的上限截止頻率和功率容量是互相制約的兩個因素，無法同時兼顧。
【發明內容】
[0007]針對上述現有技術中的不足，本實用新型的目的是提供一種大功率高效射頻-直流轉換器。它可用於在大功率發射機中構建功率回收系統，具有功率容量大、效率高、工作頻帶寬的特點。
[0008]為了達到上述發明目的，本實用新型的技術方案以如下方式實現:
[0009]大功率高效射頻-直流轉換器，其結構特點是，它包括定向耦合器、電晶體和扼流管。輸入端輸入的射頻功率經定向耦合器後分為兩路，一路連接到電晶體的漏極，另一路連接到電晶體的柵極，電晶體的源極接地。電晶體的漏極還經扼流管連接到輸出端，輸出端的一路經電容接地，另一路輸出直流功率。
[0010]在上述射頻-直流轉換器中，所述定向耦合器和電晶體的漏極之間連接漏極匹配網絡，定向耦合器和電晶體的柵極之間連接柵極匹配網絡。
[0011]在上述射頻-直流轉換器中，所述電晶體採用橫向擴散金屬氧化物半導體LDMOS或者氮化鎵高電子遷移率高功率電晶體GaN HEMT。
[0012]本實用新型由於採用了上述結構，用電晶體實現同步整流，功率容量大、工作頻帶寬。本實用新型可用於廣播、通信等大功率發射系統中，實現射頻功率回收，減小整機的功耗和熱耗散，滿足綠色節能環保的要求。
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術中射頻-直流轉換器的結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參看圖2，本實用新型包括定向耦合器1、電晶體4和扼流管5。輸入端輸入的射頻功率經定向耦合器I後分為兩路，一路經漏極匹配網絡(2)連接到電晶體4的漏極，另一路經柵極匹配網絡(3)連接到電晶體4的柵極，電晶體4的源極接地。電晶體4的漏極還經扼流管5連接到輸出端，輸出端的一路經電容6接地，另一路輸出直流功率。電晶體4採用橫向擴散金屬氧化物半導體LDMOS或者氮化鎵高電子遷移率高功率電晶體GaN HEMT。
[0017]本實用新型工作時，輸入的射頻功率經定向耦合器I分為兩路，一路饋入電晶體4的漏極，另一路饋入電晶體4的柵極。本實用新型的這種結構可以使得射頻輸入信號本身作為控制信號，實現電晶體4自身的同步開關、同步整流。整流得到的直流功率可在經過連接在電晶體4漏極的扼流管5之後取出。
[0018]使用本實用新型射頻-直流轉換器，可以實現IKW的UHF波段射頻-直流功率回收系統，整個系統的效率高於70%。
【權利要求】
1.大功率高效射頻-直流轉換器，其特徵在於，它包括定向耦合器(I)、電晶體(4)和扼流管(5)，輸入端輸入的射頻功率經定向耦合器(I)後分為兩路，一路連接到電晶體(4)的漏極，另一路連接到電晶體(4)的柵極，電晶體(4)的源極接地；電晶體(4)的漏極還經扼流管(5 )連接到輸出端，輸出端的一路經電容(6 )接地，另一路輸出直流功率。
2.根據權利要求1所述的大功率高效射頻-直流轉換器，其特徵在於，所述定向耦合器(I)和電晶體(4)的漏極之間連接漏極匹配網絡(2)，定向耦合器(I)和電晶體(4)的柵極之間連接柵極匹配網絡(3)。
3.根據權利要求1或所述的大功率高效射頻-直流轉換器，其特徵在於，所述電晶體(4)採用橫向擴散金屬氧化物半導體LDMOS或者氮化鎵高電子遷移率高功率電晶體GaNHEMT。
【文檔編號】H03H11/28GK203590175SQ201320657916
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】陳曉凡, 楊迎新, 任建東 申請人:北京同方吉兆科技有限公司