【正文】 △ r—— 單位線長(zhǎng)的損耗電阻； △ G—— 單位線長(zhǎng)區(qū)間兩線間的漏電導(dǎo)； △ L—— 單位線長(zhǎng)的分布電感； △ C—— 單位線長(zhǎng)區(qū)間兩線間的分布電容； 2021年 11月 10日星期三 58 對(duì)于理想的 、 無(wú)損耗的傳輸線 ， 則其特性阻抗可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為： CLZc ???由此可見(jiàn)，傳輸線的特性阻抗僅決定于導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)與兩線間的介質(zhì)，而與其傳輸?shù)男盘?hào)電平無(wú)關(guān)。 2021年 11月 10日星期三 59 傳輸線在信號(hào)源與負(fù)載間起了一個(gè)阻抗變壓器的作用，即負(fù)載電阻RL經(jīng)傳輸線變換后在輸入端的等效電阻，應(yīng)等于信號(hào)源內(nèi)阻 RS，或者信號(hào)源內(nèi)阻經(jīng)傳輸線變換后在其輸出端的等效電阻應(yīng)等于負(fù)載電阻 RL，這樣傳輸系統(tǒng)將達(dá)到匹配。根據(jù)傳輸線原理可知，當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻 RS、負(fù)載電阻 RL已知時(shí)，滿足最佳功率傳輸條件的傳輸線特性阻抗為： Lsc RRZ .?故為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載電阻 RL和信號(hào)源內(nèi)阻 RS的完全匹配 ， 傳輸線本身的特性阻抗就應(yīng)該為某一特性值 。 對(duì)于 1： 1傳輸線變壓器 ， 則當(dāng)特性阻抗與負(fù)載阻抗即信號(hào)源內(nèi)阻相等時(shí) ， 則傳輸線工作于匹配狀態(tài) 。此時(shí)負(fù)載上得到的功率與輸入功率相等且不因頻率的變化而變化 。 2021年 11月 10日星期三 60 對(duì)理想功率合成器的要求是： N個(gè)同類(lèi)型的放大器 ， 它們的輸山振幅相等 ， 每個(gè)放大器供給匹配負(fù)載額定功率 PO， 則 N個(gè)放大器輸至負(fù)載的總功率為 NPO。 合成器中各單元放大器應(yīng)相互隔離 ， 某一單元放大器如若損壞 ， 應(yīng)不影響相鄰放大器的工作 。 這些放大器仍應(yīng)向負(fù)載提供白己的額定功率 PO。 三、功率合成器 2021年 11月 10日星期三 61 下圖為一功率合成器方框圖 。 5W 1 0 W 5W 1 0 W 1 0 W 5W 5W 1 0 W 1 0 W 4W 20 W 40 W 負(fù)載 20 W 5W 1 0 W 5W 1 0 W 圖 3 － 13 功率合成器框圖 2021年 11月 10日星期三 62 功率分配則是功率合成的反過(guò)程 。 其作用是將某信號(hào)功率平均地 、 互不影響地分配給各個(gè)獨(dú)立負(fù)載 。 使各負(fù)載得到均等的 、 同相或反相的分信號(hào) 。 在任一功率合成器中 ， 實(shí)際上也包含了一定數(shù)量的功率分配器 。 功率分配技術(shù)近年來(lái)已被廣泛地采用 。 例如 ， 在電視天線共用器系統(tǒng)中 ， 就采用一套功率分配器 ， 將接收天線所接收的電視信號(hào) ， 均勻地 、 互不影響地分配到各電視用戶 。 2021年 11月 10日星期三 63 如上所述 ， 功率分配器 、 功率合成器均由一定數(shù)量的寬頻帶合成網(wǎng)絡(luò) 、 分配網(wǎng)絡(luò)及線性功率放大器構(gòu)成 。 其中合成網(wǎng)絡(luò)與分配網(wǎng)絡(luò)多以傳輸線變壓器為基礎(chǔ)構(gòu)成 。 兩者的差別僅在于端口的連接方式不同 。 故通常把這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)通稱為 “ 混合網(wǎng)絡(luò) ” 。 2021年 11月 10日星期三 64 1． 高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類(lèi) 、 乙類(lèi)或丙類(lèi)狀態(tài) 。 相比之下 ， 丙類(lèi)諧振功放的輸出功率雖不及甲類(lèi)和乙類(lèi)大 ， 但效率高 ， 節(jié)約能源 ， 所以是高頻功放中經(jīng)常選用的一種電路形式 。 2． 丙類(lèi)諧振功放效率高的原因在于導(dǎo)通角 θ， 也就是晶體管導(dǎo)通時(shí)間短 ， 集電極功耗減小 。 但導(dǎo)通角 θ越小 ， 將導(dǎo)致輸出功率越小 。 所以選擇合適的 θ角 ， 是丙類(lèi)諧振功放在兼顧效率和輸出功率兩個(gè)指標(biāo)時(shí)的一個(gè)重要考慮 。 小結(jié) 2021年 11月 10日星期三 65 3． 折線分析法是工程上常用的一種近似方法 。 利用折線分標(biāo)法可以對(duì)丙類(lèi)諧振功放進(jìn)行性能分析 ， 得出它的負(fù)載特性 、 放大特性和調(diào)制特性 。 若丙類(lèi)諧振功效用來(lái)放大等幅信號(hào) (如調(diào)頻信號(hào) )時(shí) ， 應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；若用來(lái)放大非等幅信號(hào) (如調(diào)幅信號(hào) )時(shí) ， 應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行基極調(diào)幅 ， 應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行集電極調(diào)幅 ， 應(yīng)該工作在過(guò)壓狀態(tài) 。 折線化的動(dòng)態(tài)線在性能分析中起了非常重要的作用 。 2021年 11月 10日星期三 66 4． 丙類(lèi)諧振功放的輸入回路常采用自給負(fù)偏壓方式 ， 輸出回路有串饋和并饋兩種直流饋電方式 。 為了實(shí)現(xiàn)和前后級(jí)電路的阻抗匹配 ， 可以采用 LC分立元件 、 微帶線或傳輸線變壓器幾種不同形式的匹配網(wǎng)絡(luò) ， 分別適用于不同頻段和不同工作狀態(tài) 。 5． 諧振功放屬于窄帶功效 。 寬帶高頻功放采用非調(diào)諧方式 ， 工作在甲類(lèi)狀態(tài) ， 采用具有寬頻帶特性的傳輸線變壓器進(jìn)行阻抗匹配 ， 并可利用功率合成技術(shù)增大輸出功率 。 2021年 11月 10日星期三 67 例 1 在下圖中 , 若 Uon= V, g=10mA／ V, ICm=20mA, 又UCC=12V, 求當(dāng) θ分別為 180176。 , 90176。 和 60176。 時(shí)的輸出功率和相應(yīng)的基極偏壓 UBB, 以及 θ為 60176。 時(shí)的集電極效率 。 (忽略集電極飽和壓降 ) ic ic ω t 轉(zhuǎn)移特性 Uon O uBE 丙類(lèi)功放的工作狀態(tài) θ Ubm 斜率為 g UBB 返回 2021年 11月 10日星期三 68 例 2 設(shè)某諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性如圖所示。已知： UBB=， UOn＝， Ubm=?；卮鸩⒂?jì)算以下幾項(xiàng)： （ 1）此時(shí)功率放大器工作于何種狀態(tài)？畫(huà)出 ic的波形； （ 2）計(jì)算 θ、 Po、 PD和 RΣ； （ 3）若要求功率放大器的效率最大，應(yīng)如何調(diào)整？ i c u CE 斜率 g d A B 3 12 18 1 .2 V 1 .8 V 2 .4 V U BE = V 2 .0 O 1 .5 1 .0 0 .5 返回 2021年 11月 10日星期三 69 例 3 某高頻諧振功放工作于臨界狀態(tài)，輸出功率為 15W，且UCC=24V，導(dǎo)通角 θ＝ 70o。功放管的參數(shù)為： gcr=。 求 （ 1）直流功耗 PD，集電極功耗 PC、效率 η和等效負(fù)載 RΣ各是多少？（其中： α0 (70o）＝ , α1 (70o）＝ ) (2)若輸入信號(hào)振幅增加一倍，功放的工作狀態(tài)如何改變 ? 此時(shí)的輸出功率大約為多少？ （ 3）若負(fù)載電阻增加一倍，功放的工作狀態(tài)如何改變？ （ 4）若回路失諧，會(huì)有何危險(xiǎn)？如何指示？ 返回 2021年 11月 10日星期三 70 例 4 改正下圖線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，重新畫(huà)出正確的線路。 C 2021年 11月 10日星期三 71 ` 解： 返回