版高頻電路第3章諧振功放-資料下載頁(yè)
2025-05-11 11:15本頁(yè)面
【正文】 頻諧振功率放大器，可分為 輸入級(jí) 、 激勵(lì)級(jí) 和 輸出級(jí) 。輸入級(jí)前面接信號(hào)源，輸出級(jí)后面接負(fù)載，而輸入級(jí)與輸出級(jí)間的各級(jí)則稱(chēng)為激勵(lì)級(jí)又稱(chēng)為中間級(jí) , 有時(shí)又把輸出級(jí)前面的各級(jí)都稱(chēng)作中間級(jí)。 雖然這些中間級(jí)所處的位置不同及用途不盡相同，但它們的集電極回路都是用以饋送給后一級(jí)所需的激勵(lì)功率 , 故這些回路可稱(chēng)為級(jí)間耦合回路。而對(duì)后級(jí)電路而言，這些回路就是輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。因而可把這些回路統(tǒng)稱(chēng)為輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，而不再區(qū)分級(jí)間耦合電路與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。用以連接輸出負(fù)載（如發(fā)射天線(xiàn)）的電路稱(chēng)為輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。 信息工程學(xué)院 50 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)介于高頻功率管和外接負(fù)載之間 ,為保證放大器的輸出功率能有效地傳送到負(fù)載上 ,輸出匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求 : (1)具有匹配網(wǎng)絡(luò)的作用， 以保證放大器輸出所需功率。 (2)應(yīng)具有良好的濾波作用，有效濾除工作頻帶以外的 高頻諧波分量 (3)使輸出的信號(hào)功率高效率地傳送至外負(fù)載上。即要求 1oLk ?? PP?(4) 大多數(shù)發(fā)射機(jī)為波段工作，因此，匹配網(wǎng)絡(luò)要適應(yīng)波段工作的要求，改變工作頻率時(shí)，調(diào)諧方便，并能在波段內(nèi)保持較好的匹配和較高的效率。 信息工程學(xué)院 51 圖 3217 匹配網(wǎng)絡(luò) 信息工程學(xué)院 52 寬頻帶功率放大器 傳輸線(xiàn)變壓器 普通變壓器 低頻功率放大器的功率、效率和阻抗匹配等問(wèn)題可以通過(guò)低頻變壓器耦合電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且它的相對(duì)頻帶也較寬，高、低端頻率之比可達(dá)幾百甚至上千。 圖3 3 1 低頻變壓器頻率特性信息工程學(xué)院 53 為使變壓器能工作于高頻 , 并展寬工作頻帶 , 可采用以下措施。 (1) 將一次、二次側(cè)線(xiàn)圈繞環(huán)形鐵氧體磁芯上，可減少線(xiàn)圈匝數(shù)，并改善繞組工藝，盡量減小線(xiàn)圈的漏感和分布電容。 (2) 減小磁芯的功率損耗。采用高頻導(dǎo)磁率 μ很高、鐵損不顯著的超高頻磁芯 (如 GT016)等材料、還可用鎳鋅(NXO)或錳鋅 (MXO)等材料。 (3) 為了展寬低頻響應(yīng) , 要求一次側(cè)線(xiàn)圈的電感量大 , 在采用高頻高磁導(dǎo)率磁芯的同時(shí) , 加大環(huán)形磁芯的截面積 , 適當(dāng)增加匝數(shù)。 信息工程學(xué)院 54 傳輸線(xiàn)變壓器 普通變壓器中線(xiàn)圈漏感與分布電容仍然是限制工作頻率的主要因素。為使高頻變壓器能工作于更高頻率，可采用傳輸線(xiàn)變壓器進(jìn)行更高頻帶的信號(hào)傳遞，并解決寬帶問(wèn)題。 傳輸線(xiàn)變壓器是一種特殊的變壓器。它是把傳輸線(xiàn)的原理應(yīng)用于變壓器，使傳輸線(xiàn)與變壓器相結(jié)合，以克服普通變壓器的缺點(diǎn)，解決了寬頻帶阻抗變換問(wèn)題。 信息工程學(xué)院 55 1) 阻抗比為 1:1的同相和反相傳輸線(xiàn)變壓器 1234(a)圖3 3 2 傳輸線(xiàn)變壓器圖 333 傳輸線(xiàn)原理圖 信息工程學(xué)院 56 在信號(hào)源和負(fù)載之間可以認(rèn)為是傳輸線(xiàn)與變壓器兩條能量傳輸途徑并存 , 其工作原理可簡(jiǎn)述如下 : 在某一中間頻率 , 因變壓器漏感小 , 激磁電感很大 , 都可以忽略； 同時(shí)傳輸線(xiàn)因線(xiàn)很短 , 接近于短接線(xiàn) , 負(fù)載和信號(hào)源之間相當(dāng)于一對(duì)短接線(xiàn)與理想變壓器相并聯(lián) ,由于短接線(xiàn)的存在 , 理想變壓器不會(huì)增加由信號(hào)源向負(fù)載傳輸?shù)哪芰俊? 傳輸線(xiàn)的兩個(gè)主要參數(shù)可表示為 : 11CjGLjrZC ????? (333) 1L 1C式中 G是單位線(xiàn)長(zhǎng)區(qū)間兩線(xiàn)間的漏電導(dǎo)。對(duì)無(wú)損耗傳輸線(xiàn) , Gω 則 rω 11CLZC ? : 11 CL?? ?(335) 信息工程學(xué)院 57 1 23 4sRsuLR圖3 3 4 1 : 1 傳輸線(xiàn)變壓器ouiu1 23 4sRsuLRouiu同相1234sRsuLR ou1 : 1 同相傳輸如圖 334所示為 1:1 傳輸線(xiàn)變壓器 12 34sRsuLR ou1 : 1 反相傳輸iu信息工程學(xué)院 58 1:4阻抗變換傳輸線(xiàn)變壓器 c2211 ZIUIUIU ?????????c21L 22ZIUIUUR ???? ?????1:4阻抗變換傳輸線(xiàn)變壓器的最佳匹配條件是 : 4Ls RR ?cL 2 ZR ?sR?sULR?1U?2U?1I?1I1 23 4?2I?2I圖3 3 5 ( a ) 傳輸線(xiàn)形式?sIsR?sU?1ULR?2U2413( b ) 變壓器形式?1I?sI?2I?1I3信息工程學(xué)院 59 4:1阻抗變換傳輸線(xiàn)變壓器 sR?sULR?1U?2U?1I?2I1 23 4?2I?1I( a ) 傳輸線(xiàn)形式sR?sU?1ULR?2U2413( b ) 變壓器形式圖 336 傳輸線(xiàn)變壓器?2I?1I1?U2?U1?I2?I≈ , ≈ 1?U1?I2?U2?IcZ/ = / = 2/)/( c212L ZIIUR ??? ???保證 4:1傳輸線(xiàn)變壓器最佳匹配的條件是 : Ls 4 RR ?LLsC RRRZ ??信息工程學(xué)院 60 功率合成與分配 在高頻功率放大器中，為了獲得更大輸出功率，可將幾個(gè)電子器件的輸出功率疊加起來(lái)，這種技術(shù)，稱(chēng)為功率合成技術(shù)。通過(guò)功率合成組成的功率放大器稱(chēng)為功率合成器。 圖 338 功率合成器示意圖 信息工程學(xué)院 61 圖 337 寬帶功率放大器 信息工程學(xué)院 62 本章要點(diǎn) ? 重點(diǎn) 掌握丙類(lèi)功率放大器的電路組成、放大的原理、分析方法、功率和效率的計(jì)算；丙類(lèi)功率放大器的工作狀態(tài)及特性分析； ? 難點(diǎn) 丙類(lèi)功率放大器的工作狀態(tài)及特性分析； ? 熟悉 丙類(lèi)功率放大器的饋電方式；傳輸線(xiàn)變壓器的原理；
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