現代數字調制技術要求放大器的線性度足夠高,否則會出現互調失真從而降低信號質量。不幸的是,放大器性能比較好時,它們都已接近飽和電平,隨后,它們變得非線性化,RF功率輸出隨輸入功率增加而下降,并且開始出現明顯的失真。這種失真會導致相鄰信道或服務的串擾。結果,設計人員通常將RF輸出功率回退到一個“安全區”,以確保線性度。當他們這樣做時,多個RF晶體管是必需的,以達到給定的RF輸出功率,這將增加電流消耗,并導致續航時間縮短,或在基站中會造成更高的運營成本。放大器的增益和延時有差異。飛博光電射頻放大器推廣
橋式功放就是現在生產和運行的中波廣播發射機中的射頻功率放大器,橋式功放是由4個場效應管按電橋形式連接,以丁類開關放大方式工作的連接方式被叫做橋式功放,此全橋連接方式是一個H型,故又稱為H型丁類放大器。全橋電路是由兩個半橋組合而成,左右兩部分的輸出與相對的合成變壓器初極線圈首尾相連,這種結構類似傳統推挽電路形式。兩個射頻功率放大器被設計成由單獨電源系統供電,推動信號也是由電橋兩部分各自**輸入,射頻功率放大器這個半橋工作方式就被利用到預推動級。飛博光電射頻放大器推廣輸入信號不可能與輸入信號的波形完全相同,這稱為放大器失真。
經典Doherty放大器,可以歸類于負載調制架構,實際上由兩個放大器組成:一個載波放大器偏置在AB類模式下進行操作,而峰值放大器偏置成C類模式。一個功分器將輸入信號以90°相位差等分給每個放大器。放大后,信號通過功率耦合器被重新合成。兩個放大器在輸入信號處于峰值時會同時操作,每個都表現為一個負載阻抗,以比較大化輸出功率。然而,隨著輸入信號功率的下降,C類峰值放大器被關閉,只有AB類載波放大器仍然工作。在較低的功率電平時,AB類載波放大器表現為經調制的負載阻抗,以提升效率和增益。隨著該架構重新煥發活力,Doherty放大器設計在快速的迭代中取得了重大進展,也獲得了巨大成功。
B類放大器工作原理與上述使用單個晶體管作為其輸出功率級的A類放大器工作模式不同,B類放大器使用兩個互補晶體管(一個NPN和一個PNP或一個NMOS和一個PMOS)來放大每一半輸出波形。一個晶體管*對信號波形的一半導通,而另一個晶體管對信號波形的另一半或相反一半導通。這意味著每個晶體管有一半的時間在有源區,一半的時間在截止區,因此只放大了50%的輸入信號。與A類放大器不同,B類沒有直接的直流偏置電壓,而是晶體管在輸入信號大于基極-發射極電壓(VBE)時才導通,對于硅晶體管,這約為0.7v。因此,零輸入信號有零輸出。由于只有一半的輸入信號出現在放大器輸出端,因此與之前的A類配置相比,這提高了放大器的效率。在設計放大器電路時,放大器的工作等級非常重要。
另一個技術,是近80年前由HenriChireix發明并持有的**技術,通常被稱為“outphasing”(異相功率放大器,負載調制技術家族的一員),目前被富士通、恩智浦等用于提升放大器效率。它結合了兩種非線性RF功率放大器,由不同相位的信號驅動兩個放大器。因為對相位進行了控制,使得當輸出信號耦合時,使用B類RF功率放大器可以實現效率增益。謹慎的設計技術,特別是選擇適當的電抗,可以將系統優化到一個特定的輸出幅度,這將帶來兩倍的效率提升。輸入和輸出的內容,我們稱之為“信號”。射頻放大器分類
B類和C類放大器電源效率高,輸出信號諧波成分高,需要有外部混合電路或濾波電路。飛博光電射頻放大器推廣
放大器設計中的其他問題1.圓圖中的五個圓:放大器設計理論中會遇到穩定判別圓、等噪聲系數圓、等增益圓、等Q值圓、等駐波比圓等特殊圓。在條件穩定的放大器設計中,用這五個圓來確定輸入輸出匹配網絡的反射系數的取值,才能滿足放大器的所有指標。現在所能得到的器件基本上都是滿足穩定條件的。2.多級放大器:單級放大器的增益無法滿足指標要求時,可用多級級聯,前級為低噪聲,后級為高增益。級間匹配網絡可以簡化為兩個阻抗的變換,而不是分別變換到特性阻抗。飛博光電射頻放大器推廣