【正文】 。④ 端輸出。如果信號(hào)的波長(zhǎng)與傳輸線的長(zhǎng)度可以相比擬 ,兩根導(dǎo)線固有的分布電感和相互間的分布電容就構(gòu)成了傳輸線的 分布參數(shù)等效電路。若傳輸線是無(wú)損耗的 ,則傳輸線的特性阻抗Zc=其中 ΔL、 ΔC分別是單位線長(zhǎng)的分布電感和分布電容。 ? 當(dāng) Zc與負(fù)載電阻 RL相等 ,則稱為傳輸線終端匹配。 ?在此無(wú)耗、 匹配情況下 ,若傳輸線長(zhǎng)度 l與工作波長(zhǎng) λ相比足夠小 (l＜ λmin／ 8)時(shí) ,可以認(rèn)為傳輸線上任何位置處的電壓或電流的振幅均相等 ,且輸入阻抗 Zi=Zc=RL,故為 1∶1變壓器。 可見 ,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。 ?在以變壓器方式工作時(shí) ,信號(hào)從 ① 、 ② 端輸入 ,③ 、 ④ 端輸出。由于輸入、輸出線 圈長(zhǎng)度相同 ,從圖 (c)可見 ,這是一個(gè)1∶1的反相變壓器。 當(dāng)工作在低頻段時(shí) ,由于信號(hào)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于傳輸線長(zhǎng)度 ,分布參數(shù)很小 ,可以忽略 ,故變壓器方式起主要作用。由于磁芯的導(dǎo)磁率高 ,所以雖傳輸線較短也能獲得足夠大的初級(jí)電感量 ,保證了傳輸線變壓器的低頻特性較好。 ?當(dāng)工作在高頻段時(shí) ,傳輸線方式起主要作用 ,在無(wú)耗匹配的情況下 ,上限頻率將不受漏感、 分布電容、 高導(dǎo)磁率磁芯的限制。 而在實(shí)際情況下 ,雖然要做到嚴(yán)格無(wú)耗和匹配是很困難的 ,但上限頻率仍可以達(dá)到很高。 ?由以上分析可以看到 ,傳輸線變壓器具有良好的寬頻帶特性。 ? 2? 阻抗變換特性 ?與普通變壓器一樣 ,傳輸線變壓器也可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換 ,但由于受結(jié)構(gòu)的限制 ,只能實(shí) 現(xiàn)某些特定阻抗比的變換。 圖 4∶1傳輸線阻抗變換器的原理圖。 ?在無(wú)耗且傳輸線長(zhǎng)度很短的情況下 ,傳輸線變壓器輸入端與輸出端電壓相同 ,均為 U,流過的電流均為 I。 由此可得到特性阻抗 Zc和輸入端輸入阻抗 Zi分別為：Zc=? ?Zi=?? 所以 ,當(dāng)負(fù)載 RL為特性阻抗 Zc的 時(shí) ,此傳輸線變壓器可以實(shí)現(xiàn) 4∶1的阻抗變換。故此時(shí)的終端匹配條件是 RL? = 其中 Zi是指 ① 、 ④ 端之間的等效阻抗。 ?利用傳輸線變壓器還可以實(shí)現(xiàn)其它一些特定阻抗比的阻抗變換。 注意不同阻抗比時(shí)的終端匹配條件不一樣。 ?圖 ,其匹配網(wǎng)絡(luò)采用了三個(gè)傳輸線變壓器。 ??由圖可見 ,兩級(jí)功放都工作在甲類狀態(tài) ,并采用本級(jí)直流負(fù)反饋方式展寬頻帶 ,改善非線性失真。 三個(gè)傳輸線變壓器均為 4∶1阻抗變換器。 前兩個(gè)級(jí)聯(lián)后作為第一級(jí)功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò) ,總阻抗比為 16∶1,使第二級(jí)功放的低輸入阻抗與第一級(jí)功放的高輸出阻抗實(shí)現(xiàn)匹 配。第三個(gè)使第二級(jí)功放的高輸出阻抗與 50Ω的負(fù)載電阻實(shí)現(xiàn)匹配。 ?利用多個(gè)功率放大電路同時(shí)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大 ,然后設(shè)法將各個(gè)功放的輸出信號(hào)相加 ,這樣得到的總輸出功率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)功放電路的輸出功率，這就是功率合成技術(shù)。 利用功率合成技術(shù)可以獲得幾百瓦甚至上千瓦的高頻輸出功率。 ?理想的功率合成器不但應(yīng)具有功率合成的功能 ,還必須在其輸入端使與其相接的前級(jí)各率放大器互相隔離 ,即當(dāng)其中某一個(gè)功率放大器損壞時(shí) ,相鄰的其它功率放大器的工作狀態(tài)不受影響 ,僅僅是功率合成器輸出總功率減小一些。 ?圖 。 由圖可見 ,采用 7個(gè)功率增益為 2,最大輸出功率為 10W?的高頻功放 ,利用功率合成技術(shù) ,可以獲得 40W的功率輸出。 其中采用了三個(gè)一分為二的功率分配器和三個(gè)二合一的功率合成器。 功率分配器的作用在于將前級(jí)功放的輸出功率平分為若干份 ,然后分別提供給后級(jí)若干個(gè)功放電路。 ?利用傳輸線變壓器可以組成各種類型的功率分配器和功率合成器 ,且具有頻帶寬、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn) ,然后可進(jìn)一步組成寬頻帶大功率高頻功放電路。 ?　　在 發(fā) 射系 統(tǒng) 中常采用晶體管丙 類 倍 頻 器來(lái) 獲 得所需要的 發(fā) 射信號(hào) 頻 率。 　　采用倍 頻 器的原因： 　　 (1)降低主振器的 頻 率， 對(duì)頻 率 穩(wěn) 定指 標(biāo) 是有利的。 　　 (2)為 了提高 發(fā) 射信號(hào) 頻 率的 穩(wěn) 定程度，主振器常采用石英晶體振 蕩 器，但限于工 藝 ，石英 諧 振器的 頻 率目前只能達(dá)到幾十 MHz， 為 了 獲 得 頻 率更高的信號(hào)，主振后需要倍 頻 。 　　 (3)加大 調(diào)頻發(fā) 射機(jī)信號(hào)的 頻 移或相移，即加深 調(diào) 制度。 　　 (4)倍 頻 器的 輸 入信號(hào)與 輸 出信號(hào)的 頻 率是不相同的，因而可削弱前后 級(jí) 寄生耦合， 對(duì)發(fā) 射機(jī)的 穩(wěn) 定工作是有利的。 　　 (5)展 寬 通 頻帶 　　倍 頻 器常有三種形式： 　　 乘法器 實(shí)現(xiàn) 倍 頻 ； 丙 類 放大器倍 頻 ， 參量倍 頻 器，是利用晶體管的 結(jié)電 容隨 電壓變 化的非 線 性來(lái) 實(shí)現(xiàn) 倍 頻 。晶體管倍頻器丙類倍頻器　原理框圖　　某系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)頻率為 49MHz，該頻率由 倍頻而來(lái)。 ，若將輸出負(fù)載回路調(diào)諧在三次諧波頻率上即可得到 49MHz的發(fā)射頻率。其如圖所示。丙類倍頻器　原理框圖　　某系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)頻率為 49MHz，該頻率由 倍頻而來(lái)。 ，若將輸出負(fù)載回路調(diào)諧在三次諧波頻率上即可得到 49MHz的發(fā)射頻率。其如圖所示?！　”惐额l器工作在丙類，因?yàn)楸惙糯笃鞯募姌O電流 ic是一脈沖波形，電流含有輸入信號(hào)的基頻和高次諧頻。輸出回路調(diào)諧于某次諧波即可實(shí)現(xiàn)某次諧波的放大。 　　導(dǎo)通角的大小又該如何選取呢？這要根據(jù)倍頻器的倍頻次數(shù)來(lái)決定，由余弦脈沖分解系數(shù)可見，二次諧波系數(shù)的最大值對(duì)應(yīng)在導(dǎo)通角 ?c=60附近，三次諧波系數(shù)的最大值所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通角約為 40?，諧波次數(shù)更高時(shí)，導(dǎo)通角更小。 　　倍頻器應(yīng)該工作在欠壓、臨界還是過壓狀態(tài)呢？ 　　一般工作在欠壓和臨界狀態(tài)。丙類倍頻器工作的工作狀態(tài) :　負(fù)載回路的濾波作用　　丙類放大管集電極電流 ic的基波分量的振幅最大，二階諧波次之，諧波次數(shù)愈高，其幅值也愈小。作為基波放大時(shí)，負(fù)載回路要濾除高次諧波分量還是比較容易的。但是，作為倍頻器，要濾除的是幅值較大的低次諧波分量，這會(huì)有不少困難。負(fù)載回路中的吸收電路　　 (1)提高回路的品質(zhì)因數(shù) Qo，設(shè)倍頻次數(shù)為 n，則輸出調(diào)諧回路的 Q約需 Qo＞ 10n??，若 n=3，則 Qo＞ 95。 　　 (2)在輸出回路旁并接吸收回路 吸收回路可調(diào)諧在信號(hào)基頻上或其他特別要濾除的頻率上，如圖所示。 　　 (3)采用選擇性好的帶通濾波器作負(fù)載回路。 　　 (4)用推挽倍頻電路。怎樣提高輸出回路的濾波作用呢？　　一、掌握諧振功率放大器的作用、特點(diǎn)及其與高頻小信號(hào)放大器和低頻功率放大的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 1. 諧 振功率放大器主要用來(lái)放大高 頻 大信號(hào)，其目的是為了獲得高功率和高效率輸出的有用信號(hào)。 　　 2. 諧 振功率放大器的特點(diǎn)是晶體管基極 為負(fù) 偏 壓 ，即工作在丙類工作狀態(tài)，其集電極電流為余弦脈沖狀，由于負(fù)載為 LC回路，則輸出電壓為完整正弦波。 　　本 章 小 結(jié)諧振功率放大器與小信號(hào)諧振放大器的異同之處相同之處：放大的信號(hào)均為高頻信號(hào)， 放大器的負(fù)載均為諧振回路。不同之處：激勵(lì)信號(hào)幅度大小不同； 放大器工作點(diǎn)不同； 晶體管動(dòng)態(tài)范圍不同。共同之處 :都要求輸出功率大和效率高。 不同之處：工作頻率與相對(duì)頻寬不同； 　　　　　放大器的負(fù)載不同； 　　　　　放大器的工作狀態(tài)不同 ,分析方法不同高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同之處丙類諧振功率放大器工作在非線性區(qū)，采用折線近似法進(jìn)行分析，根據(jù)晶體管是否工作在飽和狀態(tài)而分為欠壓、臨界和過壓三種工作狀態(tài)。二、掌握諧振功率放大器的分析方法當(dāng)負(fù)載電阻 Rp變化時(shí)，其工作狀態(tài)發(fā)生變化，由此引起放大器輸出電壓、功率、效率的變化特性稱為負(fù)載特性。 三、掌握諧振功率放大器的負(fù)載特性、各極電壓對(duì)工作狀態(tài)的影響負(fù)載特性曲線 各極電壓的變化也會(huì)引起工作狀態(tài)的變化。其中臨界工作時(shí)輸出功率最大，效率也較高，欠壓、過壓工作狀態(tài)主要用于調(diào)幅電路。過壓工作狀態(tài)也用于中間級(jí)放大。　 五、提高效率的措施　 為了提高效率，常采用減小管子導(dǎo)通角和保證負(fù)載回路諧振 六、掌握饋電電路和復(fù)合輸出網(wǎng)絡(luò) 一個(gè)完整的功率放大器由功放管、饋電電路和阻抗匹配電路等組成。阻抗匹配電路是保證功放管集電極調(diào)諧、負(fù)載阻抗和輸入阻抗符合要求的電路。在給定功放管后，放大器的設(shè)計(jì)主要就是饋電電路和阻抗匹配電路的設(shè)計(jì)。 　七、 功放管在高頻工作時(shí)很多效應(yīng)都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，因此，理論分析與實(shí)際參數(shù)有一定誤差，分布電阻、電感和電容等效應(yīng)不可忽略，功放管的實(shí)際工作狀態(tài)要由實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)整。