一种大功率高效射频-直流转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频通信、广播发射技术领域，特别是大功率高效射频-直流转换器。
【背景技术】
[0002]在射频通信、广播发射系统中，有很多无用的射频功率以热量的形式耗散了，例如合成器的吸收负载、LINC发射机的吸收负载等。如果能将这些射频功率重新回收利用，则可以大大的降低发射机的能量消耗和热量耗散，具有极大的经济效益。在射频功率回收系统中，最为核心的部件是射频-直流转换器。
[0003]参看图1，现有技术中的射频-直流转换器都是基于二极管器件的实现。这样的射频-直流转换器在很多小功率回收、无线功率收集装置中已得到了广泛应用。但当应用于大功率的功率回收装置时，它存在难以解决的困难:
I)效率低下。因为二极管器件饱和压降的存在，大量的功率消耗在二极管上，整体的射频-直流转换效率很难超过50%。
[0004]2)功率容量受限。受二极管功率容量的限制，很难实现超过1W的射频-直流转换器。
[0005]工作频带窄。二极管的上限截止频率和功率容量是互相制约的两个因素，无法同时兼顾。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种大功率高效射频-直流转换器。它可用于在大功率发射机中构建功率回收系统，具有功率容量大、效率高、工作频带宽的特点。
[0007]为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现:
一种大功率高效射频-直流转换器，其结构特点是，它包括定向耦合器、晶体管和扼流圈。输入端输入的射频功率经定向耦合器后分为两路，一路连接到晶体管的漏极，另一路连接到晶体管的栅极，晶体管的源极接地。晶体管的漏极还经扼流管连接到输出端，输出端的一路经电容接地，另一路输出直流功率。
[0008]在上述射频-直流转换器中，所述定向耦合器和晶体管的漏极之间连接漏极匹配网络，定向耦合器和晶体管的栅极之间连接栅极匹配网络。
[0009]在上述射频-直流转换器中，所述晶体管采用横向扩散金属氧化物半导体LDMOS或者氮化镓高电子迁移率高功率晶体管GaN HEMT。
[0010]本发明由于采用了上述结构，用晶体管实现同步整流，功率容量大、工作频带宽。本发明可用于广播、通信等大功率发射系统中，实现射频功率回收，减小整机的功耗和热耗散，满足绿色节能环保的要求。
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0012]图1为现有技术中射频-直流转换器的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]参看图2，本发明包括定向耦合器1、晶体管4和扼流圈5。输入端输入的射频功率经定向耦合器I后分为两路，一路经漏极匹配网络(2)连接到晶体管4的漏极，另一路经栅极匹配网络(3)连接到晶体管4的栅极，晶体管4的源极接地。晶体管4的漏极还经扼流管5连接到输出端，输出端的一路经电容6接地，另一路输出直流功率。晶体管4采用横向扩散金属氧化物半导体LDMOS或者氮化镓高电子迁移率高功率晶体管GaN HEMT。
[0014]本发明工作时，输入的射频功率经定向耦合器I分为两路，一路馈入晶体管4的漏极，另一路馈入晶体管4的栅极。本发明的这种结构可以使得射频输入信号本身作为控制信号，实现晶体管4自身的同步开关、同步整流。整流得到的直流功率可在经过连接在晶体管4漏极的扼流圈5之后取出。
[0015]使用本发明射频-直流转换器，可以实现IKW的UHF波段射频-直流功率回收系统，整个系统的效率高于70%。
【主权项】
1.一种大功率高效射频-直流转换器，其特征在于，它包括定向耦合器(I )、晶体管(4)和扼流圈(5)，输入端输入的射频功率经定向耦合器(I)后分为两路，一路连接到晶体管(4)的漏极，另一路连接到晶体管(4)的栅极，晶体管(4)的源极接地；晶体管(4)的漏极还经扼流管(5)连接到输出端，输出端的一路经电容(6)接地，另一路输出直流功率。
2.根据权利要求1所述的大功率高效射频-直流转换器，其特征在于，所述定向耦合器(I)和晶体管(4)的漏极之间连接漏极匹配网络(2)，定向耦合器(I)和晶体管(4)的栅极之间连接栅极匹配网络(3)。
3.根据权利要求1或所述的大功率高效射频-直流转换器，其特征在于，所述晶体管(4)采用横向扩散金属氧化物半导体LDMOS或者氮化镓高电子迁移率高功率晶体管GaNHEMT。
【专利摘要】一种大功率高效射频-直流转换器，涉及射频通信、广播发射技术领域。本发明包括定向耦合器、晶体管和扼流圈。输入端输入的射频功率经定向耦合器后分为两路，一路连接到晶体管的漏极，另一路连接到晶体管的栅极，晶体管的源极接地。晶体管的漏极还经扼流管连接到输出端，输出端的一路经电容接地，另一路输出直流功率。本发明可用于在大功率发射机中构建功率回收系统，具有功率容量大、效率高、工作频带宽的特点。
【IPC分类】H03H11-28
【公开号】CN104579237
【申请号】CN201310505062
【发明人】陈晓凡, 杨迎新, 任建东
【申请人】北京同方吉兆科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日