一种可调带宽的射频电源的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种可调带宽的射频电源。

背景技术：

射频电源是用于产生射频功率信号的装置，属于半导体工艺设备的核心部件，所有产生等离子体进行材料处理的设备都需要射频电源提供能量。

射频功率放大器是实现射频信号传输的重要部件，现有技术中可实现多频通信的射频电路具有多路的射频功率放大器结构，

但本申请发明人发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中，每一射频功率放大器在其输入端和输出端分别串联输入匹配网络和输出匹配网络，因此每一路射频功率放大器对应一个频段，若想实现多频传输则需要设置对应的多个射频功率放大器及其外围电路，电路结构复杂，不利于集成电路板的布局。

技术实现要素：

本发明通过提供一种可调带宽的射频电源，解决了现有技术中若想实现多频传输则需要设置对应的多个射频功率放大器及其外围电路，便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，达到了灵活转变射频功率放大器带宽的同时，减小射频功率放大器的复杂度的技术效果。

鉴于上述问题，提出了本发明提供一种可调带宽的射频电源。

一种可调带宽的射频电源，所述装置包括：射频信号发生器，所述射频信号发生器与射频功率放大器串联连接，向所述射频功率放大器发射信号；射频功率放大器，所述射频功率放大器与射频功率检测器串联连接，将所述信号进行带宽调节后，发送给所述射频功率检测器；射频功率检测器，所述射频功率检测器接收所述射频功率放大器发送的信号并进行检测后，将所述信号输出；供电线路，所述供电线路分别与所述射频信号发生器并联连接，与所述射频功率放大器并联链接，与所述射频功率检测器并联链接，分别向所述射频信号发生器、所述射频功率放大器、所述射频功率检测器输送电流；其中，所述射频功率放大器还包括带宽调节电路，所述带宽调节电路包括：前端驱动器，所述前端驱动器的输入端与所述射频信号发生器的输出端连接；射频功率放大器，所述射频功率放大器的输入端与所述前端驱动器的输出端连接，将所述信号放大后输出；控制电路，所述控制电路的输入端与所述前端驱动器连接，所述控制电路的输出端与所述功率放大器的输出端连接，控制所述电源的导通；匹配网络，所述匹配网络的输入端与所述射频功率放大器的输出端连接，所述匹配网络的输出端与所述射频功率检测器的输入端连接，接收所述射频功率放大器放大后的信号，并将所述信号发送给所述射频功率检测器。

优选的，所述控制电路还包括：开关，所述开关的输出端接地；电感元件，所述电感元件与所述开关的输入端连接。

优选的，所述开关为多项开关。

优选的，所述电感元件的个数与所述多项开关的项数相匹配。

优选的，所述电感元件的电感大小各不相同，通过电感大小调节所述匹配网络的网络特性，通过所述网络特性调节所述射频功率放大器的带宽。

优选的，当所述多项开关中的一项处于导通状态时，与所述项连接的电感元件接地，其他项均处于断开状态。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本发明提供的一种可调带宽的射频电源，其中射频功率放大器通过前端驱动器、匹配网络、控制电路调节带宽。解决了现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，达到了通过调节匹配网络模块的网络特性，以达到改变射频放大器的带宽的技术效果。

2.本发明通过所述电感元件的电感大小各不相同，通过电感大小调节所述匹配网络的网络特性，通过所述网络特性调节所述射频功率放大器的带宽，解决了现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，进一步达到了通过调节匹配网络模块的网络特性，以达到改变射频放大器的带宽的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可调带宽的射频电源的结构示意图；

图2为本发明实施例中射频功率放大器的结构示意图。

附图标号说明：射频信号发生器1，射频功率放大器2，射频功率检测器3，供电线路4，前端驱动器21，功率放大器22，匹配网络23，控制电路24，电容元件241，开关242。

具体实施方式

本发明提供的一种可调带宽的射频电源，所述方法包括：射频信号发生器1，所述射频信号发生器1与射频功率放大器2串联连接，向所述射频功率放大器2发射信号；射频功率放大器2，所述射频功率放大器2与射频功率检测器3串联连接，将所述信号进行带宽调节后，发送给所述射频功率检测器3；射频功率检测器3，所述射频功率检测器3接收所述射频功率放大器2发送的信号并进行检测后，将所述信号输出；供电线路4，所述供电线路4分别与所述射频信号发生器1并联连接，与所述射频功率放大器2并联链接，与所述射频功率检测器3并联链接，分别向所述射频信号发生器1、所述射频功率放大器2、所述射频功率检测器3输送电流。解决了现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，达到了灵活转变射频功率放大器带宽的同时，减小射频功率放大器的复杂度的技术效果。

下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

图1为本发明提供的一种可调带宽的射频电源的结构示意图。如图1所示，所述装置包括：

射频信号发生器1，所述射频信号发生器1与射频功率放大器2串联连接，向所述射频功率放大器2发射信号。

具体而言，射频信号是经过调制的，拥有一定发射频率的电波，而射频信号发生器1是信号发生器的一种。信号发生器按信号源有很多种分类方法，其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形；逻辑信号源输出数字码形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正弦波、方波等，任意波/函数发生器输出用户自定义的任意波形；逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器，其中脉冲信号发生器驱动较小个数的方波或脉冲波输出，码型发生器生成许多通道的数字码型。如泰克生产的afg3000系列就包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功能。另外，信号源还可以按照输出信号的类型分类，如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也可以按照使用频段分类，不同频段的信号源对应不同应用领域。

射频功率放大器2，所述射频功率放大器2与射频功率检测器3串联连接，将所述信号进行带宽调节后，发送给所述射频功率检测器3。

进一步的，在现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，所述射频功率放大器是本技术方案解决上述技术问题的主要部分，所述射频功率放大器2还包括带宽调节电路，所述带宽调节电路包括：前端驱动器21，射频功率放大器22，匹配网络23，控制电路24，下面具体介绍所述射频功率放大器各部分的工作原理：

前端驱动器21，所述前端驱动器21的输入端与所述射频信号发生器1的输出端连接。

具体而言，所述前端驱动器21用于将所述射频信号发生器1发出的信号，使其能够保证在发送给射频功率放大器22时，所述信号不被衰减，与所述射频信号发生器1发出时保持一致。

射频功率放大器22，所述射频功率放大器22的输入端与所述前端驱动器21的输出端连接，将所述信号放大后输出。

具体而言，射频功率放大器22(rfpa)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器22。

控制电路24，所述控制电路24的输入端与所述前端驱动器21连接，所述控制电路24的输出端与所述射频功率放大器22的输出端连接，控制所述电源的导通。

具体而言，所述控制电路24还包括：开关241，所述开关241的输出端接地；电感元件242，所述电感元件242分别与所述开关241的输入端连接，所述开关241为多项开关，所述电感元件242的个数与所述多项开关的项数相匹配，所述电感元件242的电感大小各不相同，通过电感大小调节所述匹配网络23的网络特性，通过所述网络特性调节所述射频功率放大器22的带宽，当所述多项开关中的一项处于导通状态时，与所述项连接的电感元件242接地，其他项均处于断开状态。

进一步的，所述控制电路24中的开关241选用的多项开关即为“n选1导通”开关，也就是本领域技术人员所述的单刀多掷开关，一个开关241可以在多个不同线路中任意选择一条支路连接导通。所述开关241可以根据需要选择单刀双掷、单刀三掷等开关。当所述开关241与任一支路连通，处于导通状态时，所述支路上的电感元件242接地。当一个所述支路中的开关241处于导通状态时，所述射频功率放大器2中其余支路的开关241与所述导通的开关241的状态相逆，即均处于断开状态。所述开关241电路一端分别接入每一所述支路中的电感元件242，且另一端接地，通过切换所述开关241与各支路电路连通，使得在同一时刻只有一条所述支路接入所述射频功率放大器2。从而达到定量地根据实施者意愿调整射频功率放大器22的带宽。

进一步的，所述各支路电容元件的大小各不相同，通过选择不同大小的电容，控制所述匹配网络的网络特性，通过所述网络特性调节所述射频功率放大器的带宽。

匹配网络23，所述匹配网络23的输入端与所述射频功率放大器22的输出端连接，所述匹配网络23的输出端与所述射频功率检测器3的输入端连接，接收所述射频功率放大器22放大后的信号，并将所述信号发送给所述射频功率检测器3。

具体而言，所述匹配网络23接收的收所述射频功率放大器22放大后的信号，通过不同大小电容元件242的调节，能够调整所述匹配网络23的网络特性，进而通过所述网络特性调节所述射频功率放大器22的带宽，达到了灵活转变射频功率放大器带宽的同时，减小射频功率放大器2的复杂度的技术效果。

射频功率检测器3，所述射频功率检测器3接收所述射频功率放大器2发送的信号并进行检测后，将所述信号输出。

具体而言，为了确保输出的信号得到明显的降低，从而保证所述射频功率放大器能够正常工作，所述射频功率检测器3接收所述射频功率放大器2发送的信号，对所述信号进行检测，确认所述信号不会造成晶体管烧毁后，再将所述信号输出。

供电线路4，所述供电线路4分别与所述射频信号发生器1并联连接，与所述射频功率放大器2并联链接，与所述射频功率检测器3并联链接，分别向所述射频信号发生器1、所述射频功率放大器2、所述射频功率检测器3输送电流。

综上所述，本发明实施例所述的过压保护电路采用偏置电路23控制模式，当设备不工作时，所述过压保护电路能够被关断，避免过压保护电路中出现漏电流，造成不必要能量损耗，还可根据输出功率和电流的限制范围，灵活的运用此过压保护电路，即可应用到驱动级，也可应用到输出级，或者同时应用到驱动级和输出级，当电源电压超过额定工作电压时，射频功率放大器偏置电流与输出功率降低效果明显，从而能有效保证射频功率放大器在高电源电压情况下正常工作。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本发明提供的一种可调带宽的射频电源，其中射频功率放大器包括：前端驱动器，所述前端驱动器的输入端与所述射频信号发生器的输出端连接；射频功率放大器，所述射频功率放大器的输入端与所述前端驱动器的输出端连接，将所述信号放大后输出；匹配网络，所述匹配网络的输入端与所述射频功率放大器的输出端连接，所述匹配网络的输出端与所述射频功率检测器的输入端连接，接收所述射频功率放大器放大后的信号，并将所述信号发送给所述射频功率检测器；控制电路，所述控制电路的输入端与所述前端驱动器连接，所述控制电路的输出端与所述功率放大器的输出端连接，控制所述电源的导通。上述方案解决了现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，达到了通过调节匹配网络模块的网络特性，以达到改变射频放大器的带宽的技术效果。

2.本发明通过所述电感元件的电感大小各不相同，通过电感大小调节所述匹配网络的网络特性，通过所述网络特性调节所述射频功率放大器的带宽，解决了现有技术中若想实现多频传输则便会增加电路板的复杂度以及尺寸的技术问题，进一步达到了通过调节匹配网络模块的网络特性，以达到改变射频放大器的带宽的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。