搜索

您的关键词

技术文章

技术文章

射频功率放大器的组成结构及作用用途

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2024-05-14 11:58:30

  射频功率放大器是电子通信发射系统中的主要部分,虽然不怎么起眼,但应用广泛,是我们日常通信中不可缺少的部分,如手机、电脑、天线等,今天本文将详谈射频功率放大器的组成结构及作用用途,希望对小伙伴们有所帮助。

  一般来说,射频功率放大器有多种类型,但大致上课归类为晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路。

1111111111111

  1、晶体管

  晶体管的种类较多,但究其本质上,晶体管的工作都是表现为一个受控的电流源和电压源,请坐机制是将不含内容的直流能量转化为有用的输出。直流能量仍是从外界获得,晶体管加以消耗,并转化成有用的成分,不同晶体管有不同的能力,如承受功率的能力区别,而这也是因为其能获取的直流能量的能力不同所致;人其面向输入,输出端的阻抗不同,及对外的反应能力不同,这决定了给它匹配的难易程度。

  2、偏置电路及稳定电路

  偏置和稳定电路是两种不同的电路,但因为他们往往很难区分,且设计目标趋同,所以可以放在一起讨论。晶体管的工作需要在一定的偏置条件下,我们称之为静态工作点。这是晶体管立足的根本,是它自身的“定位”。每个晶体管都给自己进行了一定的定位,其定位不同将决定了它自身的工作模式,在不同的定位上也存在着不同的性能表现。有些定位点上起伏较小,适合于小信号工作;有些定位点上起伏较大,适合于大功率输出;有些定位点上索取较少,释放纯粹,适合于低噪声工作;有些定位点,晶体管总是在饱和和截至之间徘徊,处于开关状态。一个恰当的偏置点,是正常工作的础。在设计宽带功率放大器时,或工作频率较高时,偏置电路对电路性能影响较大,此时应把偏置电路作为匹配电路的一部分考虑。

  偏置网络有两大类型,无源网络和有源网络。无源网络(即自偏置网络)通常由电阻网络组成,为晶体管提供合适的工作电压和电流。它的主要缺陷是对晶体管的参数变化十分敏感,并且温度稳定性较差。有源偏置网络能改善静态工作点的稳定性,还能提高良好的温度稳定性,但它也存在-些问题,如增加了电路尺寸、增加了电路排版的难度以及增加了功率消耗。

  稳定电路一定要在匹配电路之前,因为晶体管需要将稳定电路作为自身的一部分存在,再与外界接触。在外界看来,加上稳定电路的晶体管,是一个“全新的”晶体管。它做出一定的“牺牲”,获得了稳定性。稳定电路的机制能够保证晶体管顺利而稳定的运转。

ATA-8000系列射频功率放大器

  图:ATA-8000系列射频功率放大器

  3、输入输出匹配电路

  匹配电路的目的是在选择一种接受的方式。对于那些想提供更大增益的晶体管来说,其途径是全盘的接受和输出。这意味着通过匹配电路这一个接口,不同的晶体管之间沟通更加顺畅,对于不同种的放大器类型来说,匹配电路并不是只有“全盘接受”一种设计方法。一些直流小、根基浅的小型管,更愿意在接受的时候做一定的阻挡,来获取更好的噪声性能,然而不能阻挡过了头,否则会影响其贡献。而对于一些巨型功率管,则需要在输出时谨小慎微,因为他们更不稳定,同时,一定的保留有助于他们发挥出更多的“不扭曲的”能量。

  典型的阻抗匹配网络有L匹配、n形匹配和T形匹配。其中L匹配,其特点就是结构简单且只有两个自由度L和C。一旦确定了阻抗变换比率和谐振频率,网络的Q值(带宽)也就确定了。形匹配网络的一个优点就是不管什么样的寄生电容,只要连接到它,都可以被吸到网络中,这也导致了形匹配网络的普遍应用,因为在很多的实际情况中,占支配地位的寄生元件是电容。T形匹配,当电源端和负载端的寄生参数主要呈电感性质时,可用T形匹配来把这些寄生参数吸收入网络。

  西安安泰电子是专业从事功率放大器高压放大器功率信号源前置微小信号放大器高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免费试用。如想了解更多功率放大器等产品,请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。


原文链接:https://www.aigtek.com/news/2002.html