高频功率放大器
    高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大, 以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内 的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划 分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器 通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大 器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或 其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能 量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。 在 “低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o, 适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180o;丙 类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。 丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中{zg}者。高频功率放 大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于 低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调 谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。 除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工 作于开关状态的了类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的 还高,理论上可达100%,但它的{zg}工作频率受到开关转换瞬间所产生的 器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进, 使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是 戊类放大器。 我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必 须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能 量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特 点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大, 决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带 宽度却很宽。例如,自20至 20000 Hz,高低频率之比达 1000倍。因此它们都 是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百 kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台 (535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为 10 kHz,如中心频率取为 1000 kHz, 则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此, 高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这 两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或 乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情 况可工作于乙类)。近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带 高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率响应很宽的传输 线作负载。这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。 综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率 大,效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络 和工作状态也不同。 高频功率放大器的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波 抑制度(或信号失真度)等。这几项指标要求是互相矛盾的,在设计放大器时应 根据具体要求,突出一些指标,兼顾其他一些指标。例如实际中有些电路,防止干 扰是主要矛盾,对谐波抑制度要求较高,而对带宽要求可适当降低等。 功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接 的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。为了提高放大器的工作效率, 它通常工作在乙类、丙类,即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的 放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号 的频率覆盖系数大,不能采用谐振回路作负载,因此一般工作在甲类状态;采用推挽 电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐 振回路作负载,故通常工作在丙类,通过谐振回路的选频功能,可以滤除放大器集 电极电流中的谐波成分,选出基波分量从而基本xx了非线性失真。所以,高频功 率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。 高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析, 工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。 这种分析方法的物理概念清楚,分析工作状态方便,但计算准确度较低。 以上讨论的各类高频功率放大器中,窄带高频功率放大器:用于提供足够强的以 载频为中心的窄带信号功率,或放大窄带已调信号或实现倍频的功能,通常工作 于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器:用于对某些载波信号频率变化范围大得 短波,超短波电台的中间各级放大级,以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。


郑重声明:资讯 【高频功率放大器】由 发布,版权归原作者及其所在单位,其原创性以及文中陈述文字和内容未经(企业库qiyeku.com)证实,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。若本文有侵犯到您的版权, 请你提供相关证明及申请并与我们联系(qiyeku # qq.com)或【在线投诉】,我们审核后将会尽快处理。
—— 相关资讯 ——