射頻功率放大器，本質(zhì)上是我們射頻系統(tǒng)中的正反饋系統(tǒng)，通常位于發(fā)射鏈路上，考慮到考慮無(wú)線(xiàn)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(xiàn)上輻射出去，是通信系統(tǒng)中的核心器件。

　　那么針對(duì)如此重要的器件來(lái)說(shuō)，射頻放大器又有哪些主要的類(lèi)型呢?

　　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通常都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路，比如說(shuō)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(xiàn)作為負(fù)載。

　　2)從匹配網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)分類(lèi)

　　按照其匹配網(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)，比如說(shuō)高頻變壓器、傳輸線(xiàn)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)。

　　放大器的主要的指標(biāo)如下:

　　1.工作頻率范圍

　　通常情況下，是指放大器的線(xiàn)性工作頻率范圍。假如頻率從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的指標(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)主要的指標(biāo)。

　　3.輸出功率和1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)

　　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)。通常說(shuō)放大器的功率容量，就是拿1dB壓縮點(diǎn)來(lái)表示的了。

　　圖：ATA-8000系列射頻功率放大器

　　4.效率

　　考慮到功放是功率元件，需要消耗供電電流。因此功放的效率針對(duì)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，這是考慮到功放的非線(xiàn)性特質(zhì)造成的，其中，考慮到三階交調(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)

　　基波信號(hào)輸出功率延長(zhǎng)線(xiàn)與三階交調(diào)延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)稱(chēng)之為三階交調(diào)截止點(diǎn)，用符號(hào)IP3表示。IP3也是功放非線(xiàn)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(xiàn)性度就越好。

　　7.動(dòng)態(tài)范圍

　　功放的動(dòng)態(tài)范圍通常情況下是指最小可檢測(cè)信號(hào)到線(xiàn)性工作區(qū)最大輸入功率之間的差值。當(dāng)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(xiàn)性區(qū)產(chǎn)生一系列諧波。針對(duì)大功率放大器系統(tǒng)中，通常情況下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。可是高駐波比的功放是比較難以設(shè)計(jì)的，通常情況下的系統(tǒng)中，都會(huì)需要要求功放的輸入駐波比低于2:1。

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