射頻放大器的種類和結(jié)構(gòu)

射頻功率放大器(RF PA)是各種無線發(fā)射機(jī)的重要組成部分。在發(fā)射機(jī)的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。

射頻放大器種類

射頻放大器可分為高增益放大器、低噪聲放大器、中-高功率放大器。放大器電路的核心是微波晶體管。

射頻功率放大器的工作頻率很高，但相對頻帶較窄，射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三類工作狀態(tài)。甲類放大器電流的導(dǎo)通角為360°，適用于小信號低功率放大，乙類放大器電流的導(dǎo)通角等于180°，丙類放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類和丙類都適用于大功率工作狀態(tài)，丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類，但丙類放大器的電流波形失真太大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然接近于正弦波形，失真很小。

射頻放大器結(jié)構(gòu)

整個鏈路，包括三大部分，輸入匹配電路，輸出匹配電路和偏置電路，對于匹配電路，我們可以利用一下輔助性的工具，例如ADS等大致匹配到某個頻段，這個頻段通常是窄頻，然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)，就能調(diào)出相對較好的指標(biāo)。上圖的是AVAGO公司的MGA30889系列產(chǎn)品，匹配電路已經(jīng)在芯片內(nèi)部匹配完善，我們只是需要添加適當(dāng)?shù)母糁彪娙荩鐖DC7和C8，L1和C8構(gòu)成了直流偏置電路，C1，C2，C3是電源濾波電容。

隔直電容在放大器中通常是需要的，它的大小影響著工作頻段的截止頻率，簡單來說，由于趨膚效應(yīng)，電容在高頻狀態(tài)下會呈現(xiàn)一定的高頻效應(yīng)，這里的電容不僅僅是簡單的電容了，它相當(dāng)于一個高通濾波器，隔直電容通常選取100pF，1000pF或者0.01uF，電容越小，截止頻率越高，高頻損耗越大，反之，電容容量越大，截止頻率低，高頻損耗小。再看偏置部分，電感L越大，截止頻率越低，，但是高頻特性較差，容易出現(xiàn)諧波，電感越小，截止頻率越高，高頻特性好。通常這里的電感如果不是匹配用，通常在100nH以上，電感容量應(yīng)該大于此處的供電電流，如果供電電流較大，就必須選擇封裝大一點(diǎn)的電感。如果對增益平坦度要求較高的話，就可以考慮采用加錐形電感的方式，搭配高頻電容，這種方式做的BIAS-TEE通常能滿足要求。