【正文】 僅是電路結(jié)構(gòu)的形式不同。 實(shí)際上調(diào)諧功率放大器的工作原理并不會(huì)因此而改變，就其電壓關(guān)系而言，無論是串聯(lián)饋電還是并聯(lián)饋電。集電極電路的基本關(guān)系式仍為 tUUu ?c o scmCCCE ?? 集電極回路交流電壓和直流電壓總是串聯(lián)關(guān)系。而從直流 偏置方面考慮，兩種饋電形式的電路具有相同的效果。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 67 圖 a所示互感耦合電路 , 多用于工作頻率較低或工作頻帶較寬的功率放大器中。對(duì)于甚高頻段的功率放大器 , 由于采用電容耦合較為方便 ,所以常用圖 b所示電路。 ? 基極饋電電路 第 4章 高頻諧振功率放大電路 68 B0I BRBBU ERBBU 圖 a所示是利用基極電流的直流分量 在 所需的偏置電壓 。 圖 b是利用發(fā)射電流的直流分量在 上產(chǎn)生所需的偏置電壓 。 上產(chǎn)生 置電路 , 這種電路由于引入直流電流負(fù)反饋 , 能自動(dòng)維持放大器的工作穩(wěn)定。 以上兩種偏置電路為 自給偏 /bbr BBUB0I /bbr BBU圖 c是利用三極管基極擴(kuò)散電阻 產(chǎn)生所需的 ，當(dāng) 流過 時(shí)，得到 。 ? 實(shí)際基極偏置電路 第 4章 高頻諧振功率放大電路 69 ?匹配網(wǎng)絡(luò) 為了使功率放大器能輸出負(fù)載所需的電流、電壓幅度及相應(yīng)的功率，通常需要多級(jí)高頻諧振功率放大器，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)則稱為激勵(lì)級(jí)又稱為中間級(jí) , 有時(shí)又把輸出級(jí)前面的各級(jí)都稱作中間級(jí)。 雖然這些中間級(jí)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）的電路稱為 輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 70 ? 級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò) 多級(jí)功放中間級(jí)的一個(gè)很大問題是后級(jí)放大器的輸入阻抗是變化的，是隨激勵(lì)電壓的大小及管子本身的工作狀態(tài)變化而變化的。 這個(gè)變化反映到前級(jí)回路，會(huì)使前級(jí)放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化。此時(shí)，若前級(jí)原來工作在欠壓狀態(tài)，則由于負(fù)載的變化，其輸出電壓將不穩(wěn)定。 對(duì)于中間級(jí)而言，最主要的是應(yīng)該保證它的電壓輸出穩(wěn)定，以供給下級(jí)功放穩(wěn)定的激勵(lì)電壓，而效率則降為次要問題。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 71 ? 對(duì)于中間級(jí)應(yīng)采取如下措施 ? 使中間級(jí)放大器工作于過壓狀態(tài) ，使它近似為一個(gè) 恒壓源。 ? 降低級(jí)間耦合回路的效率。 回路效率降低后，其本身的損耗加大。這樣下級(jí)輸入阻抗的變化相對(duì)于回路本身的損耗而言就不顯得重要了。中間級(jí)耦合回路的效率一般為 hk=～ ，平均在 。也就是說，間級(jí)的輸出功率應(yīng)為后一級(jí)所需激勵(lì)功率的 3～ 10倍。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 72 ? 輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)常常是指設(shè)備中末級(jí)功放與天線或其他負(fù)載間的網(wǎng)絡(luò)，這種匹配網(wǎng)絡(luò)有 L型、 ?型、 T型網(wǎng)絡(luò)及由它們組成的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，也有用雙調(diào)諧耦合回路的。 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的主要功能與要求是匹配、濾波和高效率 。 高頻調(diào)諧功率放大器的阻抗匹配就是在給定的電路條件下，改變負(fù)載回路的可調(diào)元件，將負(fù)載阻抗 ZL轉(zhuǎn)換成放大管所要求的最佳負(fù)載阻抗 Rp，使管子送出的功率 P0能盡可能多的饋至負(fù)載。這就叫做達(dá)到了匹配狀態(tài)，或簡稱匹配。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 73 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 ?? PPh(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。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 74 下圖所示的匹配網(wǎng)絡(luò)具有電路簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，不足之處是電路的品質(zhì)因數(shù) Q值很低 (通常 Q＜ 10)，因此電路的濾波特性很差，所以在實(shí)際的發(fā)射機(jī)中，常常選用 T型或 ?型網(wǎng)絡(luò)作匹配之用。 R p R p L L C R L ( 小 ) C R L ( 大 ) (b) R L ＞ R p 匹配網(wǎng)絡(luò) (a) R L ＜ R p 匹配網(wǎng)絡(luò) 第 4章 高頻諧振功率放大電路 75 下圖是兩種 ?形網(wǎng)絡(luò)是其中的形式之一 (也可以用 T型網(wǎng)絡(luò) )。圖中 R2代表終端 (負(fù)載 )電阻， R1代表由 R2折合到左端的等效電阻，故接線用虛線表示。 ???????????????2211211)3(1)12(1222)2(11)1(CXLQRLQRLQLXLQRRRCXLQRCXR 1 C 1 C 2 R 2 L 1 ( a) 第 4章 高頻諧振功率放大電路 76 最常見的輸出回路是復(fù)合輸出回路，如圖所示。 圖中，介于電子器件與天線回路之間的 L1C1回路就叫做中介回路； RACA分別代表天線的輻射電阻與等效電容； Ln、為天線回路的調(diào)諧元件， 它們的作用 是使天線回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，以獲得最大的天線回路電流 iA，亦即使天線輻射功率達(dá)到最大。 復(fù)合輸出回路 (為了簡化電路，省略了 直流電源及輔助元件 L?、 C?、 C?等 ) 這種電路是將天線 (負(fù)載 )回路通過互感或其他形式與集電極調(diào)諧回路相耦合。 L n C 1 C A R A C n L 1 r 1 L 2 M 第 4章 高頻諧振功率放大電路 77 可以看到：兩種輸出網(wǎng)絡(luò)，從晶體管集電極向右方看去，都應(yīng)等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路，如圖所示。 等效電路 由耦合電路的理論可知，當(dāng)天線回路調(diào) 諧到串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí)，它反映到 L1C1中 介回路的等效電阻為 ARM 22???r因而等效回路的諧振阻抗為 ??????????????ApRMCLCLR22111111)( ?rrrC 1 L 1 r ? r 1 i k 第 4章 高頻諧振功率放大電路 78 改變 M(晶體管電路由于元件小，實(shí)現(xiàn)可變 M是較困難 的，這時(shí)里為了便于說明問題，因而仍采用了改變 M的講 法 )，就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下，調(diào)整中介回路的 等效阻抗，以達(dá)到阻抗匹配的目的。 耦合越緊，即互感 M越大，則反映等效電阻越大，回 路的等效阻抗也就下降越多。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 79 為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負(fù)載 RA上就希望 反射電阻 r?回路損耗電阻 r1 2121122)()()( MRMIIAkkk??h???????????rrrrrrr功率電子器件送至回路的總回路送至負(fù)載的功率 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常以輸出至負(fù)載的有效功率與輸入到回路的總交流功率之比來代表。這比值叫做中介回路的傳輸效率 hk，簡稱中介回路效率。 rrrrrr?????????????11111110111 )( LCLRLCLRLpp??值有負(fù)載時(shí)的回路抗有負(fù)載時(shí)的回路諧振阻值無負(fù)載時(shí)的回路抗無負(fù)載時(shí)的回路諧振阻第 4章 高頻諧振功率放大電路 80 從回路傳輸效率高的觀點(diǎn)來看，應(yīng)使 QL盡可能地小。但從要求回路濾波作用良好來考慮，則 QL值又應(yīng)該足夠大。從兼顧這兩方面出發(fā)， QL值一般不應(yīng)小于 10。在功率很大的放大器中， QL也有低到 10以下的。 0111111 RRr Lppk ??????????? ?? rr rr rh故有 : 第 4章 高頻諧振功率放大電路 81 匹配網(wǎng)絡(luò)