电子科大毕业论文—短波高线性射频功率放大器 - 图文

摘 要

摘 要

射频功率放大器（RF PA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了能够得到所需的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。

本文讨论了针对通频带为1.5~30MHz的短波信号进行高线性放大的射频功率放大器的设计原理及方法，并且设计了单管、平衡、前馈放大器三种不同方案进行相互比较，然后详细介绍了根据这些方案并借助仿真软件进行的实验的全过程，给出了最终的实验结论。

关键词：射频、功率放大器、短波、线性

I

ABSTRACT

ABSTRACT

In the wireless communication system, the launch system is a very important subsystem. Images, voice and other signals must be generated by transmitter signal, then send by the modulation amplified antenna for transmission to make use of electromagnetic waves sent to remote. The RF power amplifier for the linear signal amplification is the core device of the launch system, the efficiency and quality of wireless communication system are closely related with it.

This article mainly discusses principles and methods that how to improve the linear of RF power amplifier for the 1.5-30MHz pass band shortwave signal. And design the single-tube, balanced, feed forward amplifier for comparing, then introduce, then described in detail under these programs and simulation software to experiment with whole process. Finally, the experimental results are given.

Key Words: RF, power amplifier, shortwave, linear

II

目 录

目录

第1章 引言 ................................................... 1

1.1课题研究背景 ................................................ 1 1.2国内外研究现状 .............................................. 2 1.3选题依据及意义 .............................................. 2 第2章 射频电路理论概述 ....................................... 4 2.1射频相关 .................................................... 4

2.1.1射频介绍 ............................................... 4 2.1.2频谱及其应用 ........................................... 4 2.2射频设计的发展历程 .......................................... 6 2.3射频电路基础 ................................................ 6

2.3.1无源元件 ............................................... 6 2.3.2传输线 ................................................. 7 2.3.3散射参量（S参数） ..................................... 8 2.3.4史密斯圆图（Smith Chart） .............................. 9 2.4典型的射频系统示例 ......................................... 11 第3章 射频功率放大器设计原理 ................................ 13 3.1射频功率放大器主要技术指标 ................................. 13

3.1.1输出功率(Output Power) ................................ 13 3.1.2效率(η) .............................................. 15 3.1.3增益（G） ............................................. 15 3.1.4驻波（VSWR） .......................................... 17 3.1.5噪声系数（NF） ........................................ 20

3.1.5.1噪声来源 ........................................ 20 3.1.5.2噪声系数的表征 .................................. 21

3.2射频功率放大器的线性 ....................................... 22

3.2.1非线性失真 ............................................ 22 3.2.2线性指标及其计算 ...................................... 23 3.2.3线性指标的测量 ........................................ 25 3.3阻抗匹配 ................................................... 27

3.3.1集总参数的匹配网络 .................................... 28 3.3.2传输线变压器匹配网络 .................................. 30

3.3.2.1传输线变压器简介 ................................ 30 3.3.2.2传输线变压器的工作原理 .......................... 31

3.4直流偏置 ................................................... 32

3.4.1放大器的工作状态 ...................................... 32 3.4.2偏置网络 .............................................. 34 第4章 短波高线性放大器的制作及调试 .......................... 36 4.1整体方案及设计指标 ......................................... 36

III

目录

4.2单管放大器 ................................................. 37

4.2.1放大器设计与制作 ...................................... 37 4.2.2调试放大器 ............................................ 38 4.3平衡放大器 ................................................. 40

4.3.1放大器设计与制作 ...................................... 40 4.3.2调试放大器 ............................................ 41 4.4前馈放大器 ................................................. 43

4.4.1放大器设计与制作 ...................................... 44 4.4.2调试放大器 ............................................ 46 第5章 结束语 ................................................ 49 参考文献 ..................................................... 50 致谢 ......................................... 错误！未定义书签。 外文资料原文 ................................................. 51 外文资料译文 ................................................. 55

IV