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射頻功率放大器是如何分類的?

 發布時間:2021-07-15 點擊量:153
  射頻功率放大器(RF PA)是發射系統中的主要部分,其重要性不言而喻。在發射機的前級電路中,調制振蕩電路所產生的射頻信號功率很小,需要經過一系列的放大(緩沖級、中間放大級、末級功率放大級)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。在調制器產生射頻信號后,射頻已調信號就由RF PA將它放大到足夠功率,經匹配網絡,再由天線發射出去。
  放大器的功能,即將輸入的內容加以放大并輸出。輸入和輸出的內容,我們稱之為“信號”,往往表示為電壓或功率。對于放大器這樣一個“系統”來說,它的“貢獻”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,那么它就可以貢獻更多,這才體現出它自身的“價值”。如果放大器存在著一定的問題,那么在開始工作或者工作了一段時間之后,不但不能再提供任何“貢獻”,反而有可能出現一些不期然的“震蕩”,這種“震蕩”對于外界還是放大器自身,都是災難性的。
  射頻功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率,如何提高輸出功率和效率,是射頻功率放大器設計目標的核心。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,實現不失真放大。除此之外,輸出中的諧波分量還應該盡可能地小,以避免對其他頻道產生干擾。
  根據工作狀態的不同,射頻功率放大器分類如下:
  傳統線性功率放大器的工作頻率很高,但相對頻帶較窄,射頻功率放大器一般都采用選頻網絡作為負載回路。射頻功率放大器可以按照電流導通角的不同,分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三類工作狀態。甲類放大器電流的導通角為360°,適用于小信號低功率放大,乙類放大器電流的導通角等于180°,丙類放大器電流的導通角則小于180°。乙類和丙類都適用于大功率工作狀態,丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類,但丙類放大器的電流波形失真太大,只能用于采用調諧回路作為負載諧振功率放大。由于調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。
  開關型功率放大器(Switching Mode PA,SMPA),使電子器件工作于開關狀態,常見的有?。―)類放大器和戊(E)類放大器,丁類放大器的效率高于丙類放大器。SMPA將有源晶體管驅動為開關模式,晶體管的工作狀態要么是開,要么是關,其電壓和電流的時域波形不存在交疊現象,所以是直流功耗為零,理想的效率能達到100%。
  傳統線性功率放大器具有較高的增益和線性度但效率低,而開關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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