射頻功放設(shè)計(jì)資料（共59頁(yè)pdf下載）

ID:386878 · 發(fā)表于 2018-8-16 14:02

在射頻系統(tǒng)中系統(tǒng)阻抗通常為 50 歐姆；而微波功率管的輸入、輸出阻抗值很小，通常只有幾個(gè)歐姆或零點(diǎn)幾歐姆，并且隨著功率管輸出功率能力的提高，單管的輸入和輸出阻抗值在逐漸減小。雖然近年來(lái)隨著廠家技術(shù)水平的提高和制造工藝的不斷改進(jìn)，在功率管內(nèi)部加入了一些內(nèi)匹配電路，使單管的輸入和輸出阻抗值有所提高，但大功率的功率管輸入、輸出阻抗仍然只有幾個(gè)歐姆。這樣就要求我們?cè)诠β史糯笃鞯脑O(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮到把功率管的輸入、輸出阻抗從幾個(gè)歐姆匹配到 50 歐姆，可以說(shuō)成功的設(shè)計(jì)阻抗匹配電路是設(shè)計(jì)功率放大器的一個(gè)重要核心組成部分。
在任何一個(gè)功放的設(shè)計(jì)中，不良的阻抗匹配將使電路工作不穩(wěn)定，同時(shí)也會(huì)造成整個(gè)功放的效率降低，非線性失真的成分加大。理想的匹配電路應(yīng)同時(shí)滿足匹配、帶寬、駐波、諧波衰減和線性指標(biāo)等多項(xiàng)要求。但在實(shí)際匹配電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往不可能同時(shí)讓所有的指標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)，所采用的匹配電路要綜合權(quán)衡以上的指標(biāo)。通常把我們最關(guān)注的幾個(gè)性能指標(biāo)放在首位，而犧牲功放的其它一些性能指標(biāo)，另外在設(shè)計(jì)中我們還要考慮到性能的一致性和可生產(chǎn)性及實(shí)際所要求的電路尺寸等要求。
功放單元的設(shè)計(jì)包括單級(jí)功放和多級(jí)功放的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單級(jí)功率放大器主要是進(jìn)行輸入匹配電路和輸出匹配電路的設(shè)計(jì)；而設(shè)計(jì)兩級(jí)或多級(jí)功率放大器除了要考慮輸入和輸出匹配電路外，還要考慮到級(jí)間匹配電路，級(jí)間匹配電路的目的是使后級(jí)功放管的輸入阻抗和前級(jí)阻抗管的輸出阻抗共軛匹配。
應(yīng)用在不同頻段的功率管，其外圍的輸入、輸出匹配電路的類(lèi)型也有所不同，集總參數(shù)元件構(gòu)成的匹配電路能夠應(yīng)用到 UHF 頻段及以下的頻率范圍。而在更高頻率的應(yīng)用場(chǎng)合，其匹配電路通常要通過(guò)分布參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.1 用集總參數(shù)元件進(jìn)行阻抗匹配電路的原理及設(shè)計(jì)實(shí)例
在集總參數(shù)元件進(jìn)行阻抗匹配電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們經(jīng)常要用到“Q”值這個(gè)概念，Q 的物理意義為電路的儲(chǔ)存能量和消耗的能量之比。通過(guò) Q 我們可以方便地進(jìn)行串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的相互轉(zhuǎn)換，從而很容易地得到需要匹配的電抗值。

第六章功放設(shè)計(jì)中的前饋技術(shù)
數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是窄帶 CDMA 和第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)線性功放提出了新的要求。在移動(dòng)通訊系統(tǒng)中，為了保證一定范圍的信號(hào)覆蓋，我們通常使用功率放大器來(lái)進(jìn)行信號(hào)放大。在 CDMA 或 W-CDMA 的基站中，即使是單載頻，也需要采用線性功放。這是因?yàn)?CDMA 技術(shù)是隨機(jī)包絡(luò)的寬帶信道，如果采用一般的高功放（通常工作于 AB 類(lèi)）將由于交調(diào)失真的影響產(chǎn)生頻譜再生效應(yīng)，如圖 6.1 所示。有趣的是頻譜再生盡管對(duì)本信道的影響不大甚至毫無(wú)影響，但它將會(huì)干擾相鄰信道。為此，3gpp 規(guī)范規(guī)定了頻譜輻射模板（ Spectrumemission mask）的要求，而通常所說(shuō)的高功放是難以達(dá)到此要求的。雖然采用 A 類(lèi)功放能達(dá)到要求，但它的效率太低，也難以把功率放大到幾十瓦的量級(jí)。因此。在高功放的基礎(chǔ)上必須對(duì)其進(jìn)行線性化處理，把運(yùn)用了線性化技術(shù)的功放，就稱(chēng)為線性功放，它可以較好的解決信號(hào)的頻譜再生問(wèn)題。

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