【正文】 ............................................................. 14 丙類高頻功率放大器 ............................................................................. 17 三類放大器的分析比較 .................................................................................... 19 單元電路選擇 .................................................................................................. 22 ................................................................................... 22 第四章 高頻諧振放大器電路 .................................... 24 ......................................................................................................... 24 第五章 電路的仿真 ........................................... 25 multisim 軟件簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 25 仿真波形 ......................................................................................................... 26 輸入信號(hào)波形 ........................................................................................ 26 ................................................................................ 26 結(jié)果分析 ............................................................................................. 28 結(jié)束及致謝 ................................................... 29 參考文獻(xiàn) ..................................................... 30 附錄：元器件清單 ............................................. 31 1 第一章 緒論 當(dāng)今世界已進(jìn)入高速發(fā)展的信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，其中最為活躍和發(fā)展最快的當(dāng)屬無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和 Inter，二者常被稱為天地兩大網(wǎng)。 Inter 以光纖、電纜和電話線為傳輸媒質(zhì)，把成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)和智能終端連接成網(wǎng)，可傳輸數(shù)據(jù)、圖像、話音（ IP 電話）等多媒體信息，目前正向以 IPv6 為主要協(xié)議的下一代互聯(lián)網(wǎng)（ NGI）發(fā)展。無(wú)線用戶要接入 Inter， Inter 用戶希望在移動(dòng)中享受Inter 服務(wù)，只有這兩大網(wǎng)絡(luò)互相補(bǔ)充和發(fā)展，人們才會(huì)享受到更加便捷、業(yè)務(wù)多樣、更高速率和個(gè)性化的寬帶多媒體信息服務(wù)。因此，寬帶無(wú)線通信技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，并投入巨資進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。寬帶無(wú)線通信技術(shù)包括寬帶移動(dòng)通信技術(shù)和寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)。移動(dòng)通信網(wǎng)大約 3～ 5 年發(fā)生一次大的變革，現(xiàn)已經(jīng)歷了第一代、第二代，目前發(fā)展到第三代（ 3G） ,3G 在部分國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行，第四代（ 4G）的標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)也已經(jīng)完全展開(kāi)。 當(dāng)今社會(huì)，人們?cè)絹?lái)越向高標(biāo)準(zhǔn)快節(jié)奏的方向邁進(jìn)。這就要求有可靠 、高效、方便、快捷的信息服務(wù)。其中無(wú)線通信就是其中的一項(xiàng)重要支柱，對(duì)于高精度，超遠(yuǎn)距離信息的傳遞，無(wú)線通訊的發(fā)送設(shè)備就需要高功率的放大器來(lái)支持。 而現(xiàn)實(shí)中的，功率放大器發(fā)展往往與通信技術(shù)的進(jìn)步并不協(xié)調(diào)，以至于造成整個(gè)行業(yè)的進(jìn)展延遲。所以研究高頻功率放大器對(duì)于整個(gè)行業(yè)及整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步都有重要的意義。 高頻功率放大器有關(guān)理論知識(shí)作介紹，在性能指標(biāo)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行單元電路設(shè)計(jì)最后設(shè)計(jì)出整體電路圖，在軟件中仿真驗(yàn)證是否達(dá)到技術(shù)要求，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析 ，增強(qiáng)對(duì)功率放大器的整體認(rèn)識(shí)。 在通信電路 中，為了彌補(bǔ)信號(hào)在無(wú)線傳輸過(guò)程中的衰耗要求發(fā)射機(jī)具有較大的功率輸出，通信距離越遠(yuǎn)，要求輸出功率越大。為了獲得足夠大的高頻輸出功率，必須采用高頻功率放大器。高頻功率放大器是無(wú)線電發(fā)射沒(méi)備的重要組成部分。在無(wú)線電信號(hào)發(fā)射過(guò)程中，發(fā)射機(jī)的振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)功率很小，因此在它后面要經(jīng)過(guò)一系列的放大，如緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)等，獲得足夠的高頻功率后，才能輸送到天線上輻射出去。這里提到的放大級(jí)都屬于高頻功率放大器的范疇。實(shí)際上高頻功率放大器不僅僅應(yīng)用于各種類型的發(fā)射機(jī)中，而且高頻加熱裝置、高頻換流器、 微波爐等許多電子設(shè)備中都得到了廣泛的 2 應(yīng)用。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對(duì)頻帶寬度卻相差很大， 決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。低頻功率放大器的工作頻率低，但相對(duì)頻帶寬度卻很寬。 高頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。由于這后一特點(diǎn)，使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同：低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。按其工作頻 帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出。 功率放大器的系統(tǒng)組成 高頻放大器的分類 根據(jù)相對(duì)工作頻帶的寬窄不同，高頻功率放大器可分為窄帶型和寬帶型兩大類。 1. 窄帶型高頻功率放大器 通常采用 諧振網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載，又稱為諧振功率放大器。 為了提高效率，諧振功率放大器一般工作于丙類狀態(tài)或乙類狀態(tài)，近年來(lái)出現(xiàn)了工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的丁類狀態(tài)的諧振功率放大器。 2. 寬帶型高頻功率放大器 采用傳輸線變壓器作負(fù)載。 傳輸線變壓器的工作頻帶很寬，可以實(shí)現(xiàn)功率合成 第二章 高頻諧振功率放大器分析 高放電路工作原理 利用寬帶變壓器作耦合回路的功放稱為寬帶功放。常用寬帶變壓器有用高頻 3 磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸線變壓器。寬帶功放不需要調(diào)諧回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線性放大，但效率很低，一般只有 20%左右，一般作為發(fā)射機(jī)的中間級(jí)，以提供較大的激勵(lì)功率。 利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功放稱為諧振功放。根據(jù)放大器電流導(dǎo)通角 θ c 的范圍可分為甲類、乙類、丙類 、 丁類等。電流導(dǎo)通角 θ c 越小放大器的效率越高。如丙類功放的 θ c 小于 900 丙類諧振功率放大器電路的工作原理 U i→ u B E→ i B→ i C→ u C U i為余弦電壓， 可表示為 u i=U i m COSω ct 則： u B E= VB B+u i= VB B+ U i m COSω ct 根據(jù)三極管的轉(zhuǎn)移特性可得到集電極電流 i C，為余弦脈沖波 如圖 21 所示： 圖 21 iC波形 根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)的理論， i C可分解為： I c=I co+iC1+iC2+iC3+??? +i