射频信号放大器的概念及分类

射频信号放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分,其重要性不言而喻,什么是射频信号放大器呢?下面给大家简单介绍下射频信号放大器的概念以及射频放大器的分类


1.什么是射频信号放大器

在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大(缓冲级、中间放大级、末级功率放大级)获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。在调制器产生射频信号后,射频已调信号就由RF PA将它放大到足够功率,经匹配网络,再由天线发射出去。

2.射频信号放大器结构

射频信号放大器整个链路包括三大部分:输入匹配电路、输出匹配电路和偏置电路。

对于输入匹配电路,我们可以利用一下辅助性的工具,例如ADS等大致匹配到某个频段,这个频段通常是窄频,然后进行适当的微调,就能调出相对较好的指标。

隔直电容在放大器中通常是需要的,它的大小影响着工作频段的截止频率。简单来说,由于趋肤效应,电容在高频状态下会呈现一定的高频效应。这里的电容不仅仅是简单的电容了,它相当于一个高通滤波器,隔直电容通常选取100pF,1000pF或者0.01uF,电容越小,截止频率越高,高频损耗越大,反之,电容容量越大,截止频率低,高频损耗小。

射频信号放大器电路

再看偏置部分,电感L越大,截止频率越低,但是高频特性较差,容易出现谐波,电感越小;截止频率越高,高频特性好。通常这里的电感如果不是匹配用,通常在100nH以上,电感容量应该大于此处的供电电流,如果供电电流较大,就必须选择封装大一点的电感。

如果对增益平坦度要求较高的话,就可以考虑采用加锥形电感的方式,搭配高频电容,这种方式做的BIAS-TEE通常能满足要求。

3.射频信号放大器种类

射频放大器可分为高增益放大器、低噪声放大器、中-高功率放大器。放大器电路的核心是微波晶体管。

射频功率放大器的工作频率很高,但相对频带较窄,射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同,分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。

射频信号放大器的分类

1.甲类放大器电流的导通角为360°,适用于小信号低功率放大;

2.乙类放大器电流的导通角等于180°;

3.丙类放大器电流的导通角则小于180°;

乙类和丙类都适用于大功率工作状态,丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。

射频功率放大器大多工作于丙类,但丙类放大器的电流波形失真太大,只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然接近于正弦波形,失真很小。

以上就是射频信号放大器的概念、结构以及分类,射频放大器在无线信号传输系统中有着至关重要的作用,了解清楚工作原理才能更好地应用。


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