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影響射頻功率放大器的指標(biāo)

Semi Connect ? 來(lái)源:Semi Connect ? 2023-12-29 16:38 ? 次閱讀

1996 年,摩托羅拉設(shè)計(jì)出第一個(gè)基于硅工藝的集成功率放大電路,而目前一般采用的是 GaAs 和雙極工藝,其中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的是 GaAs。功率放大器目前多應(yīng)用于無(wú)線通信領(lǐng)域、音頻驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域等。

射頻功率放大器(RF Power Amplifier, RF PA) 可將射頻小功率信號(hào)轉(zhuǎn)變成大功率信號(hào),即通過(guò)將小的射頻信號(hào)放大而產(chǎn)生較大的輸出功率。射頻功率放大器的一些基本應(yīng)用包括驅(qū)動(dòng)另一個(gè)高功率的信號(hào)源,驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線或者作為微波諧振器的激勵(lì)。其中,驅(qū)動(dòng)天線負(fù)載是最常見(jiàn)的應(yīng)用。

根據(jù)器件導(dǎo)通角不同,射頻功率放大器分為A類、B類、AB 類和C 類。典型的射頻A類功率放大器電路如圖 2-49 所示。射頻功率放大器電路通常由輸入匹配、功率放大、直流偏置和輸出阻抗匹配等幾部分組成,從而可以在電源電壓不變的情況下擴(kuò)大輸出范圍。為了擴(kuò)大電路的輸出范圍,通常用一個(gè)大電感代替(稱為頻率阻塞)負(fù)載。為了降低輸出晶體管的峰值電壓、提高效率,會(huì)在放大器和輸出負(fù)載之間插入一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò),降低負(fù)載電阻,從而在更低的輸出擺幅下傳輸規(guī)定的功率。

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影響射頻功率放大器的指標(biāo)如下。

(1)輸出功率。

(2)效率:漏極效率和功率附加效率 (Power-Added Efficiency, PAE)。

(3) 功率增益。

(4)線性度:1dB 壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)點(diǎn)和相鄰信道功率比等。

其中線性度和PAE 成為目前的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。在高效率的射頻放大器中,為提高線性度采用的技術(shù)主要包括前饋,預(yù)失真,功率回退、包絡(luò)消除與再生技術(shù)(Envelope Elimination Recovery,EER),使用非線性組件的線性化技術(shù)(Linear Amplification using Non- linear Components, LINC),以及采用 Doherty結(jié)構(gòu)。

依據(jù)主要考慮的性能指標(biāo),如線性工作還是恒包絡(luò)工作,可以將功率放大器分為線性功率放大器和開(kāi)關(guān)模式功率放大器。線性功率放大器(A類、B類、AB 類和C類) 具有較高的線性度,但效率較低,在實(shí)際中應(yīng)用較廣泛。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式不同,工作在開(kāi)關(guān)模式下的功率放大器通常分為D類、E類和F類。各類功率放大器性能的比較見(jiàn)表 2-22。

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隨著亞微米、深亞微米技術(shù)的發(fā)展,CMOS 器件的特征頻率得到大幅度提高,CMOS 工藝的射頻功率放大器將得到更廣泛的運(yùn)用。







審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:射頻功率放大器,射頻功率放大器,RF Power Amplifier(RF PA)

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