你的位置:首頁(yè) > 互連技術(shù) > 正文

射頻放大器有哪些主要類(lèi)型?

發(fā)布時(shí)間:2019-12-16 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】射頻放大器,根本上是我們射頻系統(tǒng)中的正反饋系統(tǒng),一般位于發(fā)射鏈路上。由于考慮無(wú)線傳輸?shù)逆溌匪p,發(fā)射端需要輻射足夠大的功率才能獲得比較遠(yuǎn)的通信距離。因此,射頻放大器主要負(fù)責(zé)將功率放大到足夠大后饋送到天線上輻射出去,是通信系統(tǒng)中的核心器件。
  
射頻放大器有哪些主要類(lèi)型?
 
射頻放大器,根本上是我們射頻系統(tǒng)中的正反饋系統(tǒng),一般位于發(fā)射鏈路上。由于考慮無(wú)線傳輸?shù)逆溌匪p,發(fā)射端需要輻射足夠大的功率才能獲得比較遠(yuǎn)的通信距離。因此,射頻放大器主要負(fù)責(zé)將功率放大到足夠大后饋送到天線上輻射出去,是通信系統(tǒng)中的核心器件。
 
射頻放大器有哪些主要類(lèi)型?
 
那么對(duì)于如此重要的器件來(lái)說(shuō),
 
1)從工作頻帶分類(lèi)
按工作頻帶分類(lèi),可以分為窄帶射頻功率放大器和寬帶射頻功率放大器。窄帶射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路,例如LC諧振回路。寬帶射頻功率放大器則不采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路,而是以頻率響應(yīng)很寬的傳輸線作為負(fù)載。
 
2)從匹配網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)分類(lèi)
根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì),可將功率放大器分為非諧振功率放大器和諧振功率放大器。非諧振功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)是非諧振系統(tǒng),例如高頻變壓器、傳輸線變壓器等非諧振系統(tǒng),它的負(fù)載性質(zhì)呈現(xiàn)純電阻性質(zhì)。而諧振功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)是諧振系統(tǒng),它的負(fù)載性質(zhì)呈現(xiàn)電抗性質(zhì)。
 
3)按電流導(dǎo)通角分類(lèi)
按照電流導(dǎo)通角,射頻功率放大器可以分為A類(lèi)、AB類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)、E類(lèi)等。這些類(lèi)別區(qū)別大家可以參見(jiàn)如下的表格
 
射頻放大器有哪些主要類(lèi)型?
 
放大器的分類(lèi)中,我們經(jīng)常說(shuō)的還是按導(dǎo)通角分的A到E類(lèi)的放大器。丙類(lèi)工作狀態(tài)的輸出功率和效率是這幾種工作狀態(tài)中最高的,射頻用的放大器大部分工作于C(丙)類(lèi)。
 
放大器的分類(lèi)就已經(jīng)如此復(fù)雜,可見(jiàn)主要性能指標(biāo)肯定不會(huì)簡(jiǎn)單,實(shí)際上也是這樣。
 
放大器的主要指標(biāo)如下:
 
射頻放大器有哪些主要類(lèi)型?
 
1. 工作頻率范圍
一般來(lái)講,是指放大器的線性工作頻率范圍。如果頻率從DC開(kāi)始,則認(rèn)為放大器是直流放大器。
 
2. 增益
工作增益是衡量放大器放大能力的主要指標(biāo)。增益的定義是放大器輸出端口傳送到負(fù)載的功率與信號(hào)源實(shí)際傳送到放大器輸入端口的功率之比。
 
增益平坦度,是指在一定溫度下,整個(gè)工作頻帶范圍內(nèi)放大器增益的變化范圍,也是放大器的一個(gè)主要指標(biāo)。
 
3. 輸出功率和1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)
參見(jiàn)上圖,當(dāng)輸入功率超過(guò)一定量值后,晶體管的增益開(kāi)始下降,最終結(jié)果是輸出功率達(dá)到飽和。當(dāng)放大器的增益偏離常數(shù)或比其他小信號(hào)增益低1dB時(shí),這個(gè)點(diǎn)就是大名鼎鼎的1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)。一般說(shuō)放大器的功率容量,就是拿1dB壓縮點(diǎn)來(lái)表示的了。
 
4. 效率
由于功放是功率元件,需要消耗供電電流。因此功放的效率對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的效率來(lái)講極為重要。
 
功率效率是功放的射頻輸出功率與供給晶體管的直流功率之比。
 
ηp=射頻輸出功率/直流輸入功率
 
5. 交調(diào)失真(IMD)
交調(diào)失真是指具有不同頻率的兩個(gè)或者更多的輸入信號(hào)通過(guò)功率放大器而產(chǎn)生的混合分量。這是由于功放的非線性特質(zhì)造成的。
 
其中,由于三階交調(diào)產(chǎn)物離基波信號(hào)特別近,影響最大,因此交調(diào)產(chǎn)物中最著重考慮的就是三階交調(diào)。三階交調(diào)產(chǎn)物越低越好。
 
6. 三階交調(diào)截止點(diǎn)(IP3)
 
圖2中基波信號(hào)輸出功率延長(zhǎng)線與三階交調(diào)延長(zhǎng)線的交點(diǎn)稱(chēng)為三階交調(diào)截止點(diǎn),用符號(hào)IP3表示。
 
IP3也是功放非線性的重要指標(biāo)。當(dāng)輸出功率一定時(shí),三階交調(diào)截止點(diǎn)輸出功率越大,功放的線性度就越好。
 
7. 動(dòng)態(tài)范圍
功放的動(dòng)態(tài)范圍一般是指最小可檢測(cè)信號(hào)到線性工作區(qū)最大輸入功率之間的差值。自然,這個(gè)值肯定是越大越好。
 
8. 諧波失真
當(dāng)輸入信號(hào)增加到一定程度后,功放會(huì)由于工作到了非線性區(qū)產(chǎn)生一系列諧波。對(duì)于大功率放大器系統(tǒng)中,一般需要用濾波器將諧波降到60dBc以下。
 
9. 輸入/輸出駐波比
這也是非常重要的指標(biāo),表明功放和整個(gè)系統(tǒng)的匹配程度。輸入、輸出比變壞會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的增益起伏和群時(shí)延變壞。但是高駐波比的功放是比較難以設(shè)計(jì)的,一般的系統(tǒng)中,都會(huì)需要要求功放的輸入駐波比低于2:1。
 
 
 
推薦閱讀:
三線制變送器接線方法圖解
決定著電路板的“生死”,晶振損害如何解決?
淺析 LED 那些事兒
如何解決傳統(tǒng)二極管整流問(wèn)題?詳解開(kāi)關(guān)電源同步整流技術(shù)
電路設(shè)計(jì)并非易事,工程師們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)“完美”電路?
要采購(gòu)射頻么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉