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《C波段固态功率放大器的分析与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、C波段固态功率放大器的分析与研究王秀军江苏无线电厂有限公司X关注成功！加关注后您将方便地在我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！·新浪微博·腾讯微博·人人网·开心网·豆瓣网·网易微博摘 要：文章首先简要介绍了C波段固态功率放大器,在此基础上对C波段固态功率放大器的设计进行论述。期望本文的研究能够对C波段固态功率放大器的推广应用有所帮助。关键词：C波段;功率放大器;晶体管;作者简介：王秀军(1974—),男,江苏南京人,助理工程师,学士;研究方向:定位导航系统项目管理。AnalysisandresearchonC-bandsolidstatepoweram
2、plifierWangXiujunJiangsuRadioFactoryCo.,Ltd.;Abstract：Inthispaper,theC-bandsolidstatepoweramplifierisbrieflyintroduced.Basedonthis,thedesignofC-bandsolidstatepoweramplifierisdiscussed.ItishopedthattheresearchinthispapercanbehelpfulforthepopularizationandapplicationofC-bandsolidstatepo
3、weramplifier.Keyword：C-band;poweramplifier;transistor;1C波段固态功率放大器简介C波段是一个频率介乎于4.0~8.0GHz的频带,是通信卫星下行传输信号的频段。由于在阴雨天气中,C波段不会出现雨衰现象,故此,其在卫星电视广播中得到了广泛应用。固态功率放大器的工作原理如下:其是由调制机或收信机传送过来的中频已调信号,经过发信机中频放大器后,送至发信混频器,再经过发混频,将中频已调信号转变为微波已调信号,由单向器去除混频后的一个边带,既可以是上边带,也可以是下边带,最后由功率放大器将微波已调信号放大至额定电平,经分
4、路滤波器传送给天线。放大器的工作类型主要取决于其性能,不同的工作地点决定了放大器的不同工作状态,具体可分为3类:(1)A类,在这种工作状态下,放大器处于零输入响应时,仍会存在一定程度的功率消耗,从而使其效率偏低,约为实际工作时的30%,甚至更低。(2)B类,信号为半周期导通,从理论的角度上讲,其效率能够达到70%左右,可借助推挽电路提高输出功率,随着该电路的加入,放大器可在较大的线性范围内保持稳定的运行状态。(3)C类,功率增益低是其最为主要的特点,在零输入响应状态下,放大器为非导通状态。C类是3种类型中效率最高的一类[1]。2C波段固态功率放大器的设计2.1技术
5、指标按照放大器的使用环境与具体用途,本次需要设计两种不同功率的放大器,关键性技术指标如表1所示。表1放大器技术指标 下载原表2.2器件的选择为使设计出来的放大器能够用于雷达发射机,所选的晶体管应当能够在特定频率上保持高效的工作状态,并提供一定的功率增益和散热的特性,从而确保放大器的运行可靠性。然而,目前并没有一种晶体管可以普遍适用,在全固态发射机中常用的微波功率晶体管有两类:(1)硅微波双极晶体管。(2)GaAs场效应晶体管(FieldEffectTransistor,FET)。在GaAs中,电子的运动速度约为硅材料的两倍,由此使其能够在毫米波频率上工作。不仅如
6、此,GaAs可与无源电路进行集成,这一点对于放大器的设计至关重要。按照本次的设计要求,将GaAsMESFET作为首选器件,其归属于A类的范畴,因此只需要加直流电源便可使其处于连续波的工作状态,由此可以满足不同脉冲形式的应用需要。在此需要阐明的一点是,若是功率器件处于连续波的工作条件,会对电源功率造成耗费,而采用GaAs进行供电,可以提高效率。因本次设计选择了内匹配晶体管,所以不需要输入和输出匹配电路设计,从而使电路设计得以简化。在对阻抗50Ω线的设计中,需要对如下两点加以注意:(1)由于该线上并不存在功率敏感点,故此不需要优化。(2)为与隔离器的尺寸进行配合,阻抗
7、50Ω线尽可能不要拐弯,这样可以避免天线效应的产生[2]。2.3功率放大器的构成本次设计中,30W的放大器采用的冷却方式为风冷,300W为水冷,均为全固态体制,通过高功率合成技术,可将多个功率放大器进行外部合成,由此便可组成不同功率电平的发射机。2.4偏置电路设计在放大器设计中,一些设计人员在解决稳定性和频谱方面常常会耗费大量的时间,导致这一问题的主要原因是偏置电路设计得不好。鉴于本次设计中选用的GaAsFET采用栅极电压对漏极电流进行控制,如果跨导越大,栅极偏压对漏极电流的影响就越大,在这一前提,产生自激的可能性也会随之增大,因此,偏置电路设计质量优劣直接关系到
8、功率放大器
