清华大学的一本经典RF功放教程

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1、微波功率放大器第一章微波功率放大器原理基础第二章微波功率放大器非线性特性分析第三章微波功率放大器设计技术1第一章微波功率放大器原理(一)技术参数(二)工作状态(三)微波功率管(四)非线性特性(五)功率合成(六)其他-增益、稳定性、匹配、噪声2(一)功率放大器基本技术参数(1)1W卫星通信功率放大器(2)10W卫星通信功率放大器(3)脉冲功率放大器(4)高功率固态甲乙类线性功率放大器(5)用于移动通信的功率放大器3(1)1W卫星通信功率放大器工作频率:5925∼6425MHz输出功率:P1dB≥30dBm带宽:500MHz增益:>55dB(额定输出功率)输出功率起伏:任意36MHz内,起伏

2、≤0.25dB(额定输出功率)三阶交调失真:在单载波输出功率为27dBm时,≤-30dBc调幅调相转换:在单载波输出功率为27dBm时,≤10/dB在单载波输出功率为30dBm时,≤20/dB增益斜率:在任意36MHz内,≤0.03dB/MHz增益稳定性:≤±0.25dB/天(开机1小时后,在恒定输入功率和恒定温度的条件下)输入电平调整范围:≥10dB输入、输出驻波比:≤1.5环境温度:0∼550C允许最大输入功率:>0dBm4(2)10W卫星通信功率放大器工作频率：5925∼6425MHz输入功率:-1∼+10dBm总增益：41dB输出功率：P1dB≥40dBm输出功率变化：±2dB(

3、温度在40∼1200F范围)输出功率起伏：输出功率在+40dBm时,任意30MHz内,峰-峰值≤0.25dB群时延失真:任意30MHz内,峰-峰值≤1ns调幅调相转换：输出功率为40dBm时,≤20/dB输入、输出反射损耗:最小为20dB噪声系数:在最大增益时,不大于10dB谐波输出:<-50dBc寄生输出:<-60dBc环境温度：0∼550C5(3)脉冲功率放大器工作频率:9200∼9800MHz脉冲宽度:0.4∼22µs工作比:≤4%脉冲重复频率:1000∼2500Hz输出脉冲功率:≥37dBm饱和增益:≥30dB带内增益波动:≤±1dB单边带相位噪声(连续波状态):≤-120dBc

4、/Hz(偏离载波1KHz)≤-130dBc/Hz(偏离载波10KHz)≤-140dBc/Hz(偏离载波100KHz)谐波输出:≤-50dBc(连续波状态)寄生输出:≤-60dBc(连续波状态)输入、输出驻波比:≤1.56(4)高功率固态甲乙类线性功率放大器工作频率:960∼1220MHz输入功率:0dBm输出功率:30dBw±0.5dB输入过载保护:+6dBm带外驱动保护:≤+6dBm输入驻波比:≤2:1输出负载驻波比:在任意相位情况下,无限大保护谐波输出:≤-30dBc寄生输出:≤-60dBc工作状态:甲乙类调幅失真:在80%调制深度时,≤10%保护功能:热过载保护、负载驻波比保护、过

5、激励保护、器件失效保护、带外驱动保护、过电压保护、过电流保护、欠电压保护7(5)用于移动通信的功率放大器频率范围MHzP(dBm)增益(dB)功率附加效率(%)偏置(V)outGSM890∼190032∼35>3050∼553∼5.8PCS1850∼191028∼32>2430∼423∼5.8蜂窝824∼92828∼32.5>2730∼603∼5.8PCSCDMA、TDMA蜂窝CDMA、TDMA、AMPS8(二)工作状态(1)甲类工作状态--A(2)甲乙类工作状态--AB(3)乙类工作状态--B(4)丙类工作状态--C(5)丁类工作状态--D(6)戊类工作状态--E9甲类工作状态10

6、放大器几种工作状A类放大器波形图B类放大器波形图C类放大器波形图（工作点直流i)（工作点直流i很小）（工作点直流i为零）000A类原理电路B类原理电路C类原理电路11*移动通信对发射机的效率提出了更高要求。由于个人使用，对直线性要求不高。*提高效率的两个途径：低压晶体管，高效率放大器电路。*发射机的功耗主要在功率放大器，不同类型发射机功放约占全机60-90%*功放效率的提高对延长电池寿命、增加发射功率、散热、减小体积重量起决定作用。集电极效率PPoutoutη==cPP+PDCoutc其中P为电源供给直流功率，P为交流输出功率，P为消耗在集电极上的功率。DCoutc1T1θP=v⋅idt

7、=v⋅idtc∫∫cc−cc02θTπ12放大器工作状态和效率类型导通角工作点电流理论极限效率实际工作效率A3600.5I50%30--40%maxB1800.05I78.5%40--55%maxC<1800>90%55--70%D>90%85--90%E100%90--95%13D类放大器工作状态D类放大器电路*开关工作状态，强激励到一个晶体管全导通，另一个全截止。*全导通晶体管的管压降Vceo很小，全截止晶体管的电流Ic极小，因