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射頻功率放大器是如何分類(lèi)的?

 更新時(shí)間:2021-07-15 點(diǎn)擊量:1557
  射頻功率放大器(RF PA)是發(fā)射系統(tǒng)中的主要部分,其重要性不言而喻。在發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中,調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小,需要經(jīng)過(guò)一系列的放大(緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí))獲得足夠的射頻功率以后,才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率,必須采用射頻功率放大器。在調(diào)制器產(chǎn)生射頻信號(hào)后,射頻已調(diào)信號(hào)就由RF PA將它放大到足夠功率,經(jīng)匹配網(wǎng)絡(luò),再由天線發(fā)射出去。
  放大器的功能,即將輸入的內(nèi)容加以放大并輸出。輸入和輸出的內(nèi)容,我們稱(chēng)之為“信號(hào)”,往往表示為電壓或功率。對(duì)于放大器這樣一個(gè)“系統(tǒng)”來(lái)說(shuō),它的“貢獻(xiàn)”就是將其所“吸收”的東西提升一定的水平,并向外界“輸出”。如果放大器能夠有好的性能,那么它就可以貢獻(xiàn)更多,這才體現(xiàn)出它自身的“價(jià)值”。如果放大器存在著一定的問(wèn)題,那么在開(kāi)始工作或者工作了一段時(shí)間之后,不但不能再提供任何“貢獻(xiàn)”,反而有可能出現(xiàn)一些不期然的“震蕩”,這種“震蕩”對(duì)于外界還是放大器自身,都是災(zāi)難性的。
  射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率,如何提高輸出功率和效率,是射頻功率放大器設(shè)計(jì)目標(biāo)的核心。通常在射頻功率放大器中,可以用LC諧振回路選出基頻或某次諧波,實(shí)現(xiàn)不失真放大。除此之外,輸出中的諧波分量還應(yīng)該盡可能地小,以避免對(duì)其他頻道產(chǎn)生干擾。
  根據(jù)工作狀態(tài)的不同,射頻功率放大器分類(lèi)如下:
  傳統(tǒng)線性功率放大器的工作頻率很高,但相對(duì)頻帶較窄,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。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同,分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三類(lèi)工作狀態(tài)。甲類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角為360°,適用于小信號(hào)低功率放大,乙類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角等于180°,丙類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類(lèi)和丙類(lèi)都適用于大功率工作狀態(tài),丙類(lèi)工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類(lèi),但丙類(lèi)放大器的電流波形失真太大,只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力,回路電流與電壓仍然接近于正弦波形,失真很小。
  開(kāi)關(guān)型功率放大器(Switching Mode PA,SMPA),使電子器件工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài),常見(jiàn)的有?。―)類(lèi)放大器和戊(E)類(lèi)放大器,丁類(lèi)放大器的效率高于丙類(lèi)放大器。SMPA將有源晶體管驅(qū)動(dòng)為開(kāi)關(guān)模式,晶體管的工作狀態(tài)要么是開(kāi),要么是關(guān),其電壓和電流的時(shí)域波形不存在交疊現(xiàn)象,所以是直流功耗為零,理想的效率能達(dá)到100%。
  傳統(tǒng)線性功率放大器具有較高的增益和線性度但效率低,而開(kāi)關(guān)型功率放大器具有很高的效率和高輸出功率,但線性度差。
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