射頻功率放大器(RFPA)是傳輸系統(tǒng)的主要部分,其重要性不言而喻。在發(fā)射機的前端電路中,調(diào)制振蕩電路產(chǎn)生的射頻信號功率很小,需要經(jīng)過一系列放大(緩沖級、中間放大級、末級功率放大級)才能達到在饋電前獲得足夠的射頻功率,輻射到天線。為了獲得足夠大的射頻輸出功率,必須使用射頻功率放大器。調(diào)制器產(chǎn)生射頻信號后,射頻調(diào)制后的信號由射頻功放放大到足夠的功率,經(jīng)過匹配網(wǎng)絡(luò),再由天線發(fā)射出去。
射頻功率放大器的作用:
是將輸入的內(nèi)容放大并輸出。輸入輸出也就是我們所說的“信號”,通常用電壓或功率來表示。對于放大器這樣的“系統(tǒng)”來說,它的“貢獻”就是把它“吸收”的東西提升到一定的水平,然后“輸出”到外界。如果放大器能有好的性能,那么它就能做出更多的貢獻,這體現(xiàn)了它自身的“價值”。如果功放出現(xiàn)一定的問題,那么在開始工作或工作一段時間后,不僅不能提供任何“貢獻”,反而可能會出現(xiàn)一些意想不到的“振蕩”。這種“振蕩”仍然是對外界的放大器。本身,就是災(zāi)難性的。
射頻功率放大器的主要技術(shù)指標是輸出功率和效率。如何提高輸出功率和效率是射頻功率放大器設(shè)計目標的核心。通常在射頻功率放大器中,可以通過LC諧振電路選擇基頻或一定的諧波,實現(xiàn)無失真放大。除此之外,輸出中的諧波分量應(yīng)盡可能小,以免干擾其他通道。
傳統(tǒng)線性功放的工作頻率很高,但相對頻段比較窄,射頻功放一般采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載環(huán)路。射頻功率放大器按電流導(dǎo)通角可分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三種工作狀態(tài)。A類放大器電流導(dǎo)通角為360°,適用于小信號小功率放大。B類放大器電流的導(dǎo)通角等于180°,C類放大器電流的導(dǎo)通角小于180°。B類和C類都適用于大功率工作狀態(tài),C類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。大部分射頻功率放大器工作在C類,但C類放大器的電流波形失真太大,只能以調(diào)諧回路為負載放大諧振功率。由于調(diào)諧環(huán)路的濾波能力,環(huán)路電流和電壓仍接近正弦曲線,失真很小。