一种可重构宽带功率放大器设计方法

1.本发明涉及通信的技术领域，尤其涉及一种可重构宽带功率放大器设计方法。


背景技术：

2.基于宽带滤波器理论设计初始结构，然后使用lc谐振理论和π等效，将集总电路转化为分布电路，具体步骤如下：
3.1.设计相应频段的带通滤波器。
4.2.通过norton转换变换为终端50ω的匹配电路。
5.3.然后使用lc谐振理论和π等效，将集总电路转化为分布电路。
6.4.加入开关，进行调试
7.但上述方案的计算复杂，开关数量多。


技术实现要素：

8.针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可重构宽带功率放大器设计方法，使用简化实频法设计可重构宽带功率放大器，该方法具有直观性、思路清晰、效果优良的特点，并适用于计算机辅助设计。
9.为实现上述目的，本发明提供了一种可重构宽带功率放大器设计方法，包括如下步骤：
10.s1、准备参量，构造函数，计算各频段下晶体管最优阻抗和相应频段内频点；
11.s2、输入参量；
12.s3、使用算法进行优化，得到第一频段下的最小误差和第二频段下的最小误差；
13.s4、阻抗综合，分别得到两个频段的电路结构；
14.s5、电路比较，满足可重构设计要求指标时，输出相应参数。
15.可选的，在步骤s1中，根据rft理论构造变换函数。
16.优选的，在步骤s1中，晶体管最优阻抗由实际负载牵引系统牵引所得。
17.由上，本发明的可重构宽带功率放大器设计方法至少具有如下有益效果：
18.1、本方法为基于简化实频法的可重构设计方法，通过算法对电路进行设计，利用简化实频法和达林顿合成法对可重构电路下lc变化导致的阻抗变化进行分析，该方法填补传统可重构宽带功率放大器的不足，利用简化实频法设计可重构宽带功率放大器方法效果好，可实现高效机助设计。
19.2、使用简化实频法和达林顿合成法进行可重构宽带功率放大器的设计，并且建立可供优化的总误差函数。使用简化实频法设计可重构宽带功率放大器的方法，该方法具有直观性、思路清晰、效果优良的特点，并适用于计算机辅助设计。
附图说明
20.图1为本发明的可重构宽带功率放大器设计方法的逻辑框图；
21.图2为获得的可重构lc电路图；
22.图3为总体电路结构框图。
具体实施方式
23.如图1至图3所示，本发明的可重构宽带功率放大器设计方法包括：
24.步骤一：准备参量，构造函数，第一个频段下晶体管最优阻抗z1，相应频段内频点f1，初始化f
01
，h
01
，g01，第二个频段下晶体管最优阻抗z2，相应频段内频点f2，初始化f
02
，h
02
，g
02
。
25.步骤二：输入参量，f
01
，h
01
，g
01
，f1，f
02
，h
02
，g
02
，f2。
26.步骤三：使用算法进行优化，得到第一频段下最小误差的相应h
11
，g
11
，和第二频段下相应h
22
，g
22
。
27.步骤四：阻抗综合，分别得到两个频段的电路结构。
28.步骤五：电路比较，满足可重构设计要求指标时，输出相应参数。
29.上述方案中，根据rft理论构造h和g的变换函数
30.上述方案中，晶体管最优阻抗由实际负载牵引系统牵引所得。
31.在matlab中，构造g(h)函数，计算g(-s2)的系数向量。
32.通过卷积函数计算h(-s2)和f(-s2)的系数向量。记h(s)的系数向量为u＝[h，h
n-1
…
h0]，h(-s)的系数向量为v＝[(-1)
nhn
，(-1)
n-1hn-1
…
h0]，因此h(-s2)的系数向量为w＝conv(u，v)；同理得f(-s2)的系数向量w。二者相加可得g(-s2)的系数向量w＝[gn，g1…
g0]。
[0033]
通过严格霍尔维茨多项式根的分布特征选取g(s)的根。
[0034]
在g(-s2)中变量代换令x＝-p2，记新的多项式为c(x)，求得c(x)的所有根。此时c(x)系数向量为w＝[(-1)
ngn
，(-1)
n-1gn-1
…
go]，利用matlab中的求根函数，求解的所有可能根，记为r，即r＝roots(wc)，所以g(s)的根rg为：r.＝-sqrt(-xc)。
[0035]
生成严格霍尔维茨多项式g(s)的系数向量后，继而可以计算阻抗zi，z0为归一化阻抗50ω，zi＝z0*(g(s)+h(s))/(g(s)-h(s))。
[0036]
使用负载牵引系统进行负载牵引获得第一频段最优阻抗z
01
，频点f1和第二频段最优阻抗z
02
，频点f2。
[0037]z01
的实部r＝[15.5 15 15.8 17.5 20.3 24.3]；
[0038]z02
的虚部i＝[-5.6
ꢀ‑
1.3 1.1 4.9 6.8 7.1]；
[0039]z01
的实部r＝[10.2 10.9 9.8 8.1 7.6 6.7]；
[0040]z02
的虚部i＝[-4.4
ꢀ‑
4.3
ꢀ‑
4.9
ꢀ‑
5.3
ꢀ‑
7.8
ꢀ‑
9.2]；
[0041]
f1＝[0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1]
[0042]
f2＝[1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6]
[0043]
建立优化模型，输入参量f
01
，h
01
，g
01
，f1，f
02
，h
02
，g
02
，f2。
[0044]
定义s＝sqrt(-1)*(tan((pi/2)*(f/f0)))
[0045]
构造可迭代阻抗变换函数：
[0046]
[0047]
其中lc对应着阻抗综合后的lc阶梯电路。
[0048]
使用最小二乘法算法优化参量，得到电路结构。
[0049]
误差函数使用阻抗逼近函数：
[0050]
二阶可重构误差比较函数：δa＝|l
1-l5|2+|l
3-l7|2+|c
4-c8|2[0051]
总误差函数：δb＝δz+δa。
[0052]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可重构宽带功率放大器设计方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、准备参量，构造函数，计算各频段下晶体管最优阻抗和相应频段内频点；s2、输入参量；s3、使用算法进行优化，得到第一频段下的最小误差和第二频段下的最小误差；s4、阻抗综合，分别得到两个频段的电路结构；s5、电路比较，满足可重构设计要求指标时，输出相应参数。2.根据权利要求1所述的可重构宽带功率放大器设计方法，其特征在于，在步骤s1中，根据rft理论构造变换函数。3.根据权利要求1所述的可重构宽带功率放大器设计方法，其特征在于，在步骤s1中，晶体管最优阻抗由实际负载牵引系统牵引所得。

技术总结
本发明提供了一种可重构宽带功率放大器设计方法，包括准备参量，构造函数，计算各频段下晶体管最优阻抗和相应频段内频点；输入参量；使用算法进行优化，得到第一频段下的最小误差和第二频段下的最小误差；阻抗综合，分别得到两个频段的电路结构；电路比较，满足可重构设计要求指标时，输出相应参数。本发明通过算法对电路进行设计，利用简化实频法和达林顿合成法对可重构电路下LC变化导致的阻抗变化进行分析，该方法填补传统可重构宽带功率放大器的不足，利用简化实频法设计可重构宽带功率放大器方法效果好，可实现高效机助设计。可实现高效机助设计。可实现高效机助设计。


技术研发人员：戴涛 南敬昌 刘超
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/16