第六章高频功率放大器.pptVIP

6.4 谐振功率放大电路 谐振功率放大器是由输入回路、晶体管和输出回路组成。输入、输出回路在谐振功率放大器中的作用是： 1）提供放大器所需的正常偏置； 2）实现滤波(调谐于基波频率)； 3）保证阻抗匹配。 可认为它由直流馈电电路和匹配网络两部分组成。 6.4.1．直流馈电电路 直流馈电线路包括集电极馈电和基极馈电线路。 1.集电极馈电电路 图6-7是集电极馈电线路的两种形式：串联馈电线路和并联馈电线路。图6-7(a)中晶体管、负载回路、电源三者是串联的,故称为串联馈电。图6-7(b)中晶体管、电源、谐振回路三者是并联连接的,故称为并联馈电。 ? (a) 串联馈电???? ?? ?(b) 并联馈电 图 6-7 集电极馈电线路两种形式 2.基极馈电电路 （1）??????  ?(a) 串联馈电 ?????? ?(b) 并联馈电 图 6-8（1）基极馈电线路两种形式 　　图6-8(1)是基极馈电线路的两种形式: 串联馈电线路和并联馈电线路。 图6-8(a)中晶体管、输入回路、电源是串联的,故称为串联馈电。图 6-8(b) 中晶体管、输入回路、电源是并联连接的, 故称为并联馈电。 （2）基极馈电线路提供偏压的方法：一是由电源分压；二是自给偏压。自给偏压如图图 6-8（2）所示。 图 6-8（2）自给偏压基极馈电线路 其中： 利用基极电流的直流分量IB0在基极偏置电阻上产生所需的偏置电压VBB。 利用基极电流在基极扩散电阻上产生所需的VBB 。但由于基极扩散电阻一般较小，造成所得的VBB也较小，且不够稳定。一般只有在需要较小VBB时才采用这种电路 。 利用发射极电流的直流分量IE0在发射级偏置电阻Re上产生所需的VBB 。能自动维持放大器的工作稳定。 6.4.2.匹配网络 高频功放的级与级之间或放大器与负载之间都要采用一定形式的回路，且一般是四端网络。如果该网络是用以与下级放大器的输入端相连接，则称之为级间耦合网络或下级的输入匹配网络；若该网络是用以输出功率至负载，则称之为输出匹配网络。 1.匹配网络的特点 匹配网络应具有这样的几个特点: (1) 以保证放大器工作在要求的状态, 即起到阻抗变换作用; (2 ) 抑制工作频率范围以外的频率, 即有良好的滤波作用。 2.匹配网络的分类： 大多数发射机为波段工作，匹配网络分为输入匹配网络（级间耦合网络）和输出匹配网络，几种常用的LC匹配网络如图6-9所示。 ?  ?(a) L型 ???(b) T型 ?????(c) Π型 图6-9 几种常用的LC匹配网络 3. L型匹配网络 ? ?  ?　　　　(a) L-I型网络??? (b) L-Π型网络 图6-10 L型匹配网络 4. L型匹配网络的具体电路 L-I型网络：适合rLRP的情况?????? 图6-11 (a) L型匹配网络的具体电路 (b) L-Π型网络：适合rLRP的情况  图6-11(b) L型匹配网络的具体电路 §6.5 宽频带高频功率放大器 谐振式高频功率放大器的优点是效率高。但是调谐繁琐,调谐速度慢,不能适应现代通信发展的要求。对于要求工作于多个频道,快速换频的发射机、电子对抗系统中有快速跳频技术要求的发射机、多频道频率合成器构成的发射机等,都要求采用快速调谐跟踪的放大器。显然,谐振式高频功率放大器是不能满足要求的。因此,宽频带放大技术在高频放大中的应用非常重要。宽频带高频功率放大器的频带可以覆盖整个发射机工作频率范围,所以在发射机变换工作频率时不需要进行调谐。 最常见的宽频带高频功率放大器是利用宽频带变压器做输入、输出或级间耦合电路 ,并实现阻抗匹配。宽频带变压器有两种形式：一种是利用普通变压器原理,只是采用高频磁芯来扩展频带,它可以工作在短波波段；另一种是利用传输线原理的所谓传输线变压器,其频带可以做得很宽。 6.6.1 高频传输线变压器的特性及原理 传输线变压器是在变压器理论基础上发展起来的新元件。它用高频性能良好的、高导磁率的铁氧体材料作为磁芯 ,用相互绝缘的双导线均匀地在矩形截面的环形磁芯上绕制而成,如图6-14所示。磁环的直径根据传输的功率和所需电感的大小决定,一般为(10-30)mm, 磁芯材料分为锰锌和镍锌两种,频率较高时,以镍锌材料为宜。这种变压器的结构简单、轻便、价廉、频带很宽（从几千赫至几百兆赫）。 图 6-14 1:1传输线变压器 1.传输线变压器 图 6-15是1:1高频传输线变压器的示意图。可看出,它是将两根等长的导线紧靠在一起