射頻功率放大器，本質上是我們(men)射(she)頻系(xi)(xi)統中的(de)(de)正(zheng)反饋系(xi)(xi)統，通(tong)常位于(yu)發射(she)鏈路上，考慮到(dao)(dao)考慮無線傳輸(shu)的(de)(de)鏈路衰減，發射(she)端(duan)需要(yao)輻射(she)足夠大(da)的(de)(de)功率(lv)(lv)才(cai)能獲得比較(jiao)遠(yuan)的(de)(de)通(tong)信(xin)距離。因此，射(she)頻放大(da)器(qi)主要(yao)負責將功率(lv)(lv)放大(da)到(dao)(dao)足夠大(da)后饋送(song)到(dao)(dao)天線上輻射(she)出去，是通(tong)信(xin)系(xi)(xi)統中的(de)(de)核心器(qi)件。

　　那(nei)么針對如此重要的(de)器件來說，射頻放大器又有哪些主要的(de)類型呢?

　　1)從(cong)工作頻帶分類

　　按工(gong)作頻(pin)(pin)帶(dai)(dai)分類，可以分為(wei)窄帶(dai)(dai)射(she)頻(pin)(pin)功率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)和寬(kuan)帶(dai)(dai)射(she)頻(pin)(pin)功率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)。窄帶(dai)(dai)射(she)頻(pin)(pin)功率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)通(tong)常都采用選頻(pin)(pin)網絡(luo)作為(wei)負(fu)載(zai)(zai)回(hui)路，比(bi)如說(shuo)LC諧(xie)振回(hui)路。寬(kuan)帶(dai)(dai)射(she)頻(pin)(pin)功率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)則不采用選頻(pin)(pin)網絡(luo)作為(wei)負(fu)載(zai)(zai)回(hui)路，而(er)是以頻(pin)(pin)率(lv)(lv)響應(ying)很(hen)寬(kuan)的傳輸(shu)線作為(wei)負(fu)載(zai)(zai)。

　　2)從匹(pi)配網絡性質分(fen)類

　　按照其匹配網絡的性質，可將功率放大器分為非(fei)諧振(zhen)功率放大(da)器(qi)和諧振(zhen)功率放大(da)器(qi)。非(fei)諧振(zhen)功率放大(da)器(qi)的(de)匹配(pei)網(wang)(wang)絡(luo)是非(fei)諧振(zhen)系統，比如(ru)說高頻變壓(ya)器(qi)、傳輸線變壓(ya)器(qi)等(deng)非(fei)諧振(zhen)系統，它的(de)負載(zai)性質(zhi)(zhi)呈現純電阻性質(zhi)(zhi)。而(er)諧振(zhen)功率放大(da)器(qi)的(de)匹配(pei)網(wang)(wang)絡(luo)是諧振(zhen)系統，它的(de)負載(zai)性質(zhi)(zhi)呈現電抗(kang)性質(zhi)(zhi)。

　　放(fang)大器的主(zhu)要的指(zhi)標如(ru)下:

　　1.工作頻率(lv)范圍

　　通常情況下，是(shi)指(zhi)放大(da)(da)(da)器(qi)的線性(xing)工作頻率范圍。假如頻率從DC開始，則認為放大(da)(da)(da)器(qi)是(shi)直(zhi)流放大(da)(da)(da)器(qi)。

　　2.增益

　　工作增益(yi)是衡量放(fang)(fang)大(da)器放(fang)(fang)大(da)能力(li)的主要(yao)的指(zhi)標。增益(yi)的定義是放(fang)(fang)大(da)器輸(shu)(shu)出端口傳(chuan)送(song)(song)到負(fu)載(zai)的功(gong)(gong)率與信號源實際(ji)傳(chuan)送(song)(song)到放(fang)(fang)大(da)器輸(shu)(shu)入端口的功(gong)(gong)率之比。

　　增(zeng)益(yi)(yi)平坦度(du)，是指(zhi)(zhi)在(zai)一定溫度(du)下，整個(ge)工作頻帶范圍內(nei)放(fang)大(da)器增(zeng)益(yi)(yi)的變化范圍，也是放(fang)大(da)器的一個(ge)主(zhu)要的指(zhi)(zhi)標。

　　3.輸出功率和1dB壓縮點(dian)(P1dB)

　　當(dang)輸入(ru)功(gong)(gong)率超(chao)過一定量值后，晶體管的(de)增(zeng)益(yi)開始(shi)下降，最終結果(guo)是輸出功(gong)(gong)率達到(dao)飽和。當(dang)放(fang)大器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)偏離常數或比其他小信號增(zeng)益(yi)低1dB時(shi)，這個(ge)點(dian)就(jiu)是大名(ming)鼎(ding)鼎(ding)的(de)1dB壓縮(suo)點(dian)(P1dB)。通常說放(fang)大器(qi)的(de)功(gong)(gong)率容量，就(jiu)是拿1dB壓縮(suo)點(dian)來表示的(de)了。

　　圖：ATA-8000系(xi)列射頻功率(lv)放大器

　　4.效率

　　考慮到功(gong)(gong)(gong)(gong)放(fang)是功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)元件，需要消耗供電(dian)電(dian)流(liu)。因此功(gong)(gong)(gong)(gong)放(fang)的效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)針(zhen)對整個系(xi)統(tong)的效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)來講極(ji)為重要。功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)是功(gong)(gong)(gong)(gong)放(fang)的射頻輸(shu)出功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)與供給晶體管的直流(liu)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)之比，ηp=射頻輸(shu)出功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)/直流(liu)輸(shu)入功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)。

　　5.交調失真(IMD)

　　交調(diao)(diao)失真是指具有不同頻率(lv)的兩個或者更多的輸入信號通過(guo)功(gong)率(lv)放大器(qi)而產(chan)生的混合(he)分量，這是考(kao)慮到(dao)功(gong)放的非(fei)線性特(te)質造(zao)成的，其中，考(kao)慮到(dao)三階交調(diao)(diao)產(chan)物(wu)離基波信號特(te)別(bie)近，影響最(zui)大，因此(ci)交調(diao)(diao)產(chan)物(wu)中最(zui)著重考(kao)慮的就是三階交調(diao)(diao)。三階交調(diao)(diao)產(chan)物(wu)越低越好。

　　6.三階(jie)交調截止(zhi)點(IP3)

　　基(ji)波(bo)信(xin)號(hao)輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)延長線與三(san)階交(jiao)調(diao)延長線的交(jiao)點(dian)稱之為三(san)階交(jiao)調(diao)截(jie)止(zhi)點(dian)，用(yong)符號(hao)IP3表示。IP3也是功(gong)(gong)放(fang)非線性(xing)的重要指標。當輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)一定時，三(san)階交(jiao)調(diao)截(jie)止(zhi)點(dian)輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)越(yue)大(da)，功(gong)(gong)放(fang)的線性(xing)度(du)就(jiu)越(yue)好。

　　7.動態范圍

　　功(gong)放的動態范圍(wei)通常情況下是指(zhi)最小可檢測信號到線性工作(zuo)區(qu)最大(da)輸入(ru)功(gong)率之間的差值。當然，這(zhe)個(ge)值肯(ken)定(ding)是越大(da)越好。

　　8.諧波失真

　　當輸入(ru)信號增(zeng)加到(dao)(dao)一(yi)定程度后，功放(fang)會(hui)由于工作(zuo)到(dao)(dao)了非線(xian)性區產生一(yi)系列諧(xie)波(bo)。針對大(da)功率放(fang)大(da)器系統(tong)中，通常情況下需(xu)要用濾波(bo)器將諧(xie)波(bo)降到(dao)(dao)60dBc以下。

　　9.輸(shu)入(ru)/輸(shu)出駐波比(bi)

　　這也是非常重要的(de)指(zhi)標，表明(ming)功(gong)(gong)(gong)放和(he)(he)整個系統的(de)匹配(pei)程度。輸(shu)入、輸(shu)出比變壞(huai)會導致系統的(de)增益起伏和(he)(he)群時延變壞(huai)。可是高駐波(bo)比的(de)功(gong)(gong)(gong)放是比較難以設計的(de)，通(tong)常情況下的(de)系統中，都會需要要求功(gong)(gong)(gong)放的(de)輸(shu)入駐波(bo)比低于2:1。

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