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广东2x20GHZ射频放大器分类

来源: 发布时间:2023年02月10日

经典Doherty放大器,可以归类于负载调制架构,实际上由两个放大器组成:一个载波放大器偏置在AB类模式下进行操作,而峰值放大器偏置成C类模式。一个功分器将输入信号以90°相位差等分给每个放大器。放大后,信号通过功率耦合器被重新合成。两个放大器在输入信号处于峰值时会同时操作,每个都表现为一个负载阻抗,以比较大化输出功率。然而,随着输入信号功率的下降,C类峰值放大器被关闭,只有AB类载波放大器仍然工作。在较低的功率电平时,AB类载波放大器表现为经调制的负载阻抗,以提升效率和增益。随着该架构重新焕发活力,Doherty放大器设计在快速的迭代中取得了重大进展,也获得了巨大成功。射频(Radio frequency,缩写RF),又称无线电频率,无线射频,是在3kHz到300GHz范围内的频率。广东2x20GHZ射频放大器分类

小信号放大器通常被称为“电压”放大器,因为它们通常将小输入电压转换为大得多的输出电压。有时需要放大器电路来驱动电机或为扬声器供电,而对于需要高开关电流的这些类型的应用,则需要功率放大器。顾名思义,功率放大器”(也称为大信号放大器)的主要工作是向负载提供功率,正如我们从上面所知道的,是施加到负载上的电压和电流的乘积。输出信号功率大于输入信号功率的负载。换句话说,功率放大器放大输入信号的功率,这就是为什么这些类型的放大器电路用于音频放大器输出级以驱动扬声器的原因。广东2x20GHZ射频放大器分类对于不同的输入信号值,放大器增益 应保持恒定。

放大器设计的一个重大转变是5年内就成为基站放大器标准的Doherty架构。自从贝尔实验室(随后成为了西屋电气的一部分)的Doherty博士在1936年发明这种架构后,它大部分时间处于沉寂状态,只在几个应用中使用过。Doherty的研究创造了一种新的放大器结构,在输入信号具备很高峰均比(PAR)时,还可以提供极高的功率附加效率。事实上,如果设计得当,相较于标准并行AB类放大器,Doherty放大器的效率可提升11%到14%。如通信系统中使用调制方案的AM和FM便没有。

热力学的基本规律揭示出没有电子设备可以实现100%的效率——虽然开关电源比较接近(达到98%)。但不幸的是任何产生RF功率的器件目前都无法达到或者接近理想的性能,因为将直流功率转换为射频功率过程中面临太多的缺陷,包括整个信号路径传输造成的损耗,转到工作频率时的损耗,以及该器件固有特性损耗等。结果,MIT科技评论的一篇文章曾毫不客气的这样评价RF功率放大器,“它是一个非常低效的硬件。”幸运的是,经过连年不断努力提升RF效率,这些情况在逐渐改变。这些工作有一些是在器件级,有些则采用了一些创新技术,比如包络跟综,数字预失真/波峰因子降低方案,以及采用比常见AB类级别更高级的放大器。获得足够的信号强度以便通过天线辐射出去;

现代数字调制技术要求放大器的线性度足够高,否则会出现互调失真从而降低信号质量。不幸的是,放大器性能比较好时,它们都已接近饱和电平,随后,它们变得非线性化,RF功率输出随输入功率增加而下降,并且开始出现明显的失真。这种失真会导致相邻信道或服务的串扰。结果,设计人员通常将RF输出功率回退到一个“安全区”,以确保线性度。当他们这样做时,多个RF晶体管是必需的,以达到给定的RF输出功率,这将增加电流消耗,并导致续航时间缩短,或在基站中会造成更高的运营成本。在设计放大器电路时,放大器的工作等级非常重要。广东2x20GHZ射频放大器分类

射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。广东2x20GHZ射频放大器分类

功率放大器的工作原理是将从电源汲取的直流电转换成交流电压信号传送到负载。虽然放大率很高,但从直流电源输入到交流电压信号输出的转换效率通常很差。完美或理想的放大器会给我们100%的效率等级,至少功率“IN”将等于功率“OUT”。但实际上是不可能的,因为一些功率会以热量的形式损失掉,而且放大器本身在放大过程中也会消耗功率。我们可以从上面关于增益的讨论中知道理想放大器的特性,即电压增益:对于不同的输入信号值,放大器增益(应保持恒定。增益不受频率影响。所有频率的信号必须以完全相同的量放大。放大器增益不得向输出信号添加噪声。它应该消除输入信号中已经存在的任何噪声。放大器增益不应受到温度变化的影响,从而提供良好的温度稳定性。放大器的增益必须长时间保持稳定。广东2x20GHZ射频放大器分类

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