针对双频功率放大器中谐波控制枝节导致的双频带宽受限的问题^[1],[2]，在本论文中介绍了一种具有扩展带宽的双频高效功率放大器，提出了一种创新的输出匹配网络，将谐波控制集成到双基频匹配电路设计。通过所提出的输出匹配电路，使输入阻抗在保持双基频良好匹配的情况下在二次谐波处满足双频二次谐波宽带谐波控制条件。本文通过对提出的“部分双传输线”结构和“并联开-短路”结构的特性阻抗的控制，使这两种结构与传统的串联传输线和并联传输线在双基频处的传输性能保持一致。此外，部分双传输线结构可在二次谐波附近处产生纯电抗输入阻抗。并联开-短路结构则进一步将该纯电抗输入阻抗调制到功放的高效工作区域。

    为了验证所提出的方法，采用Cree CGH40010F GaN晶体管制作工作频率为2.6GHz和3.5GHz的双频功率放大器并对其进行测试验证。测试结果表明：该双频功率放大器在2.6 GHz和3.5 GHz分别具有42.4 dBm和41.7 dBm的饱和输出功率，功率增益效率分别为73.5%和68.4%。特别地，双频功率放大器的带宽扩展到了300 MHz和200 MHz以上。测试结果验证了设计理论和设计方法，所提出的设计能够应用于双频宽带功率放大器设计中。

图1 双频功率放大器结构图

图2 双频功率放大器输出功率、效率和增益随频率变化曲线

参考文献：

[1] M. Gilasgar, A. Barlab, and L. Pradell, “High-Efficiency Reconfigurable Dual-Band Class-F Power Amplifier With Harmonic Control Network Using MEMS,” IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 30, no. 7, pp. 677-680, Jul. 2020.

[2] X. Meng, C. Yu, Y. Wu, and Y. Liu, “Design of Dual-Band High Efficiency Power Amplifiers Based on Compact Broadband Matching Networks,” IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 28, no. 2, pp. 162-164, Feb. 2018.