射頻信號功率放大器的介紹和類型有哪些
射(she)頻(pin)(pin)信號(hao)放大器(RFPA)是發(fa)射(she)系(xi)統中的主要(yao)部分(fen),其重要(yao)性不言而喻,什么是射(she)頻(pin)(pin)信號(hao)放大器呢?下(xia)面給大家(jia)簡單介紹下(xia)射(she)頻(pin)(pin)信號(hao)放大器的概念以(yi)及(ji)射(she)頻(pin)(pin)放大器的類型。
1.什么是射頻信號(hao)放大(da)器
在發射(she)機的前級(ji)電(dian)路中(zhong),調(diao)制振蕩電(dian)路所產(chan)生(sheng)(sheng)的射(she)頻信(xin)號(hao)功(gong)率(lv)很小(xiao),需要(yao)經(jing)過一系(xi)列的放(fang)大(緩沖級(ji)、中(zhong)間放(fang)大級(ji)、末級(ji)功(gong)率(lv)放(fang)大級(ji))獲得足(zu)夠的射(she)頻功(gong)率(lv)以后,才能饋送(song)到(dao)天線上輻射(she)出去。為了(le)獲得足(zu)夠大的射(she)頻輸出功(gong)率(lv),必須采(cai)用(yong)射(she)頻功(gong)率(lv)放(fang)大器。在調(diao)制器產(chan)生(sheng)(sheng)射(she)頻信(xin)號(hao)后,射(she)頻已調(diao)信(xin)號(hao)就由RFPA將(jiang)它放(fang)大到(dao)足(zu)夠功(gong)率(lv),經(jing)匹配網絡(luo),再由天線發射(she)出去。
2.射頻(pin)信號(hao)放(fang)大器結構
射頻信號放大器整(zheng)個鏈路包括三大部分:輸入匹配電路、輸出匹配電路和偏置電路。
對于輸入匹配電(dian)路,我們可以利(li)用一下輔助性的工具,例如(ru)ADS等大致匹配到某個(ge)頻(pin)段,這(zhe)個(ge)頻(pin)段通常是窄頻(pin),然后進行適當的微調(diao),就能調(diao)出相對較(jiao)好的指標。
隔(ge)直電(dian)(dian)(dian)容(rong)在(zai)放大(da)器中(zhong)通常是(shi)需要的(de)(de)(de),它的(de)(de)(de)大(da)小影響著工作(zuo)頻(pin)(pin)(pin)段的(de)(de)(de)截(jie)止頻(pin)(pin)(pin)率。簡單來說(shuo),由于趨膚效應(ying),電(dian)(dian)(dian)容(rong)在(zai)高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)狀態(tai)下會呈現一定的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)效應(ying)。這里的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)不僅(jin)僅(jin)是(shi)簡單的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)了,它相當(dang)于一個高(gao)(gao)(gao)通濾波器,隔(ge)直電(dian)(dian)(dian)容(rong)通常選取100pF,1000pF或者0.01uF,電(dian)(dian)(dian)容(rong)越小,截(jie)止頻(pin)(pin)(pin)率越高(gao)(gao)(gao),高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)損(sun)耗越大(da),反之,電(dian)(dian)(dian)容(rong)容(rong)量越大(da),截(jie)止頻(pin)(pin)(pin)率低(di),高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)損(sun)耗小。

再看偏置部分,電(dian)感L越(yue)大,截止(zhi)頻率(lv)越(yue)低,但(dan)是高(gao)頻特性(xing)較差,容易出現諧波,電(dian)感越(yue)小(xiao);截止(zhi)頻率(lv)越(yue)高(gao),高(gao)頻特性(xing)好。通常(chang)這里的電(dian)感如果(guo)(guo)不是匹配用,通常(chang)在100nH以上(shang),電(dian)感容量應該大于此處的供(gong)電(dian)電(dian)流,如果(guo)(guo)供(gong)電(dian)電(dian)流較大,就(jiu)必須選擇封(feng)裝大一點的電(dian)感。
如果對增益平(ping)坦度(du)要求(qiu)較高(gao)的(de)話(hua),就可(ke)以考慮采用加(jia)錐(zhui)形電感的(de)方式(shi),搭配高(gao)頻電容,這種方式(shi)做的(de)BIAS-TEE通常能(neng)滿足要求(qiu)。
3.射頻信號放(fang)大(da)器(qi)種類
射頻放(fang)大(da)器可(ke)分為高增益放(fang)大(da)器、低噪聲放(fang)大(da)器、中-高功率(lv)放(fang)大(da)器。放(fang)大(da)器電路的(de)核心是(shi)微波晶(jing)體管。
射頻(pin)功(gong)率放大(da)器的工(gong)(gong)作頻(pin)率很高,但(dan)相對頻(pin)帶較(jiao)窄,射頻(pin)功(gong)率放大(da)器一般都采用選頻(pin)網(wang)絡作為負(fu)載(zai)回路(lu)。射頻(pin)功(gong)率放大(da)器可(ke)以按照電(dian)流導通角的不同,分為甲(A)、乙(yi)(B)、丙(C)三類工(gong)(gong)作狀態(tai)。

1.甲類放大器電流的導通角為360°,適用于小信號低功率放大;
2.乙(yi)類放大器電流的導通角等(deng)于180°;
3.丙類放大器電流的導通角則小于(yu)180°;
乙類和丙類都(dou)適用(yong)于(yu)大功(gong)率工(gong)作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態,丙類工(gong)作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態的(de)輸出(chu)功(gong)率和效率是三種工(gong)作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態中最高的(de)。
射頻功(gong)率放(fang)(fang)大器大多工作(zuo)于(yu)丙類(lei),但(dan)丙類(lei)放(fang)(fang)大器的(de)電流波形失真(zhen)太(tai)大,只能(neng)用于(yu)采用調諧回路(lu)作(zuo)為(wei)負載諧振功(gong)率放(fang)(fang)大。由(you)于(yu)調諧回路(lu)具有(you)濾波能(neng)力,回路(lu)電流與電壓(ya)仍然接近于(yu)正弦波形,失真(zhen)很小。

圖:ATA-8000系列射頻功率放大器指標參數
以上就是(shi)射頻(pin)信號(hao)放大器(qi)結構和分類(lei)的(de)(de)介紹內容,射頻(pin)放大器(qi)在無線信號(hao)傳輸(shu)系統中有著至關重(zhong)要的(de)(de)作用,如果對射頻(pin)功率放大器(qi)還有不(bu)了解的(de)(de),歡(huan)迎咨詢。
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