高频功率放大器的电路组成
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高频功率放大器电路
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3
3.2 谐振功率放大器的工作原理
3.2.1 基本工作原理
图3.1 高频谐振功率放大器原理电路图
h
4
设输入信号 ui Uimcost ，从图3.1(c)电路可见，晶 体管基极与发射机之间的电压为：
u B E V B B u i V B B U im co t s（3.1）
VBB本身包含正负号。晶体管集电极与发射极之间的 电压为：
（3.22）
集电极耗散功率PC等于直流功率PD与交流功率Po之差，即：
PC PDPo
（3.23）
定义集电极效率为：
CP P D o 2 1IIcC10m U VC cm C 2 1g1()
（3.24）
h
16
其中， U cm
V CC
称为集电极电压利用系数， 1 。
g1()IIcC10m01(()) 称为波形系数。
h
14
图3.5 余弦脉冲电流分解系数
h
15
3.2.3 输出功率与效率
放大器输出的交流功率等于集电极基波电流分量在负
载Re上的平均功率，即：
Po2 1Ic1U mcm2 1Ic21R me U 2c2eR m
（3.21）
电源输入的直流功率PD等于集电极直流分量IC0与VCC的乘
积，即：
PD IC0VCC
iCIC0 Icnm const n1
（3.14）
其中IC0为直流分量，Icnm为基波及各次谐波的振幅。应用 数学中求傅立叶级数的方法可以求出各个分量，它们都是
的函数。
h
11
IC0
1
2
iCdt
1
2
iCdt
1
2
第三章 高频功率放大电路
IC0=ICmα0(θ), Ic1m=ICmα1(θ), Ic2m=ICmα2(θ), …
其中α0(θ), α1(θ), α2(θ), …被称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
波形系数 g 1( ) a1 ( ) a0 ( ) 若定义集电极电压利用系数ξ=Ucm/VCC, 可以得到集电极效率 和输出功率的另一种表达式:
串联馈电方式的优点是Lc和Cc处于高频地电位, 它们对地的 分布电容不会影响回路的谐振频率, 缺点是电容器C的动片 不能直接接地, 安装调整不方便。而并联馈电方式的优缺点 正好相反。由于Lc和Cc1不处于高频地电位, 它们对地的分布 电容直接影响回路的谐振频率, 但回路处于直流地电位, L、 C元件可接地, 故安装调整方便。
根据被放大信号的相对频带的宽窄：
2 1、窄带高频功放： f 0.7 / 为选频网络；
f 0 0.1 ；丙类，LC谐振回路
2 2、宽带高频功放： f 0.7 / 器为匹配网络。
f 0 0.3 ；甲类，传输线变压
第二节 线性高频功率放大器
A类和推挽电路形式的B类高频功放工作在线性放大状 态，其输出信号能准确复现非等幅已调输入信号的包络或 相位。 A类：常用作前级功率放大，保证信号的包络不失真； B类：常用作末级功率放大，保证输出功率和效率。
ic Ic 0 Ic1m cos w0t Ic 2 m cos 2w0t ... 1 2 I cm I cm cos w0t I cm cos 2w0t ... 2 3
在Ucm=VCC时效率最高：
1
1 I 1 2 cm 78.5% 2 1I 4 cm
VCC uCE u BE VBB U bm U Cm iC=-gd(uCE-U0) U bm VccU bm VBBU cm U onU cm gd g ,U 0 U cm U bm
其中α0(θ), α1(θ), α2(θ), …被称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
波形系数 g 1( ) a1 ( ) a0 ( ) 若定义集电极电压利用系数ξ=Ucm/VCC, 可以得到集电极效率 和输出功率的另一种表达式:
串联馈电方式的优点是Lc和Cc处于高频地电位, 它们对地的 分布电容不会影响回路的谐振频率, 缺点是电容器C的动片 不能直接接地, 安装调整不方便。而并联馈电方式的优缺点 正好相反。由于Lc和Cc1不处于高频地电位, 它们对地的分布 电容直接影响回路的谐振频率, 但回路处于直流地电位, L、 C元件可接地, 故安装调整方便。
根据被放大信号的相对频带的宽窄：
2 1、窄带高频功放： f 0.7 / 为选频网络；
f 0 0.1 ；丙类，LC谐振回路
2 2、宽带高频功放： f 0.7 / 器为匹配网络。
f 0 0.3 ；甲类，传输线变压
第二节 线性高频功率放大器
A类和推挽电路形式的B类高频功放工作在线性放大状 态，其输出信号能准确复现非等幅已调输入信号的包络或 相位。 A类：常用作前级功率放大，保证信号的包络不失真； B类：常用作末级功率放大，保证输出功率和效率。
ic Ic 0 Ic1m cos w0t Ic 2 m cos 2w0t ... 1 2 I cm I cm cos w0t I cm cos 2w0t ... 2 3
在Ucm=VCC时效率最高：
1
1 I 1 2 cm 78.5% 2 1I 4 cm
VCC uCE u BE VBB U bm U Cm iC=-gd(uCE-U0) U bm VccU bm VBBU cm U onU cm gd g ,U 0 U cm U bm
高频功率放大电路
当负载回路处于谐振状态时，有：
ube Eb Ubm cost uce Ec Ucm cost
由以上两式可得：
ube
Eb
Ubm
EC uce U cm
(4-13)
第4章 高频功率放大电路 19
将（4-13）代入（4-12）有：
ic
gc ( Eb
Ubm
EC uce U cm
Vth )
第4章 高频功率放大电路 25
➢ 过压状态下的ic的波形如下图所示，从图中看出： 1、特性曲线与临界曲线重合 2、电流凹陷：Rp负载过大，Ucm过大，uce减小，ic随之迅速减小。
第4章 高频功率放大电路 26
四、高频功放的外部特性 外部特性：性能随放大器外部参数变化的规律。
负载电阻Rp
激励电压Ubm
1．高频功放的负载特性
偏置电压Eb Ec
负载特性: 只改变负载电阻Rp, 高频功放电流、 电压、 功率及 效率η变化的特性。
第4章 高频功率放大电路 27
下图是反映不同负载时的动态特性曲线。
ic max
Rp
ic max
Ec Eb
Rp 斜率gd 谐振放大器的工作状态由欠压 临界 过 压逐步过渡。
P0
1 2
I c1mU cm
1 2
I R 2 c1m p
1 2
U
2 cm
Rp
(4-8)
➢ 集电极损耗功率PPcc为：Pd P0
(4-9)
第4章 高频功率放大电路 13
➢ 集电极效率η为：
其中：
P0 1 Ic1m Ucm
Pd 2 Ic0 Ec
1 2 g1
(4-10)
g1
Ic1m Ic0
ube Eb Ubm cost uce Ec Ucm cost
由以上两式可得：
ube
Eb
Ubm
EC uce U cm
(4-13)
第4章 高频功率放大电路 19
将（4-13）代入（4-12）有：
ic
gc ( Eb
Ubm
EC uce U cm
Vth )
第4章 高频功率放大电路 25
➢ 过压状态下的ic的波形如下图所示，从图中看出： 1、特性曲线与临界曲线重合 2、电流凹陷：Rp负载过大，Ucm过大，uce减小，ic随之迅速减小。
第4章 高频功率放大电路 26
四、高频功放的外部特性 外部特性：性能随放大器外部参数变化的规律。
负载电阻Rp
激励电压Ubm
1．高频功放的负载特性
偏置电压Eb Ec
负载特性: 只改变负载电阻Rp, 高频功放电流、 电压、 功率及 效率η变化的特性。
第4章 高频功率放大电路 27
下图是反映不同负载时的动态特性曲线。
ic max
Rp
ic max
Ec Eb
Rp 斜率gd 谐振放大器的工作状态由欠压 临界 过 压逐步过渡。
P0
1 2
I c1mU cm
1 2
I R 2 c1m p
1 2
U
2 cm
Rp
(4-8)
➢ 集电极损耗功率PPcc为：Pd P0
(4-9)
第4章 高频功率放大电路 13
➢ 集电极效率η为：
其中：
P0 1 Ic1m Ucm
Pd 2 Ic0 Ec
1 2 g1
(4-10)
g1
Ic1m Ic0
6高频功率放大器教程
6⾼频功率放⼤器教程6 ⾼频功率放⼤器6.1 概述为了获得⾜够⼤的⾼频输出功率，也必须采⽤⾼频功率放⼤器。
例如，绪论中所⽰发射机⽅框图的⾼频部分，由于在发射机⾥的振荡器所产⽣的⾼频振荡功率很⼩，因此在它后⾯要经过⼀系列的放⼤——缓冲级、中间放⼤级、未级功率放⼤级，获得⾜够的⾼频功率后，才能馈送到天线上辐射出去。
这⾥所提到的放⼤级都属于⾼额功率放⼤器的范畴。
由此可见，⾼频功率故⼤器是发送设备的重要组成部分。
⾼频功率放⼤器和低额功率放⼤器的共同特点都是输出功率⼤和效率⾼。
但由于⼆者的⼯作频率和相对频带宽度相差很⼤，就决定了它们之间有着根本的差异：低频功率放⼤器的⼯作频率低，但相对频带宽度却很宽。
例如，⾃20⾄20000Hz ，⾼低频率之⽐达1000倍。
因此它们都是采⽤⽆调谐负载，如电阻、变压器等。
⾼额功率放⼤器的⼯作频率⾼(由⼏百kHz ⼀直到⼏百、⼏千甚⾄⼏万MIb)，但相对频带很窄，频宽越⼩。
因此，⾼额功率放⼤器⼀般都采⽤选频⽹络作为负载回路。
由于这后⼀特点，使得这两种放⼤器所选⽤的⼯作状态不同：低频功率放⼤器可⼯作于甲类、甲⼄类或⼄类(限于推挽电路)状态；⾼额功率放⼤器则⼀般都⼯作于丙类(某些特殊情况可⼯作于⼄类)。
近年来，宽频带发射机的各中间级还⼴泛采⽤⼀种新型的宽带⾼频功率放⼤器，它不采⽤选频⽹络作为负载回路，⽽是以频率响应很宽的传输线作负载。
这样．它可以在很宽的范围内变换⼯作频率，⽽不必重新调谐。
综上所述可见，⾼频功率放⼤器与低频功率放⼤器的共同之点是要求输出功率⼤，效率⾼；它们的不同之点则是⼆者的⼯作频频与相对频宽不同，因⽽负载⽹络与⼯作状态也不同。
功率放⼤器按⼯作状态分类：A （甲）类：导通⾓为o 180=θ； AB （甲⼄）类：导通⾓为 o 90>θB （⼄）类：导通⾓为o 90=θ；C （丙）类：导通⾓为o 90<θ近年来双出现了D 类、E 类及S 类等开关功率放⼤器⼄类和丙类都适⽤于⼤功率⼯作。
第2章 高频调谐功率放大器 44页 2.2M PPT版
仿真
C
尖顶余弦脉冲的数学表达式
Vbm
休息1 休息2
(1) 集电极电流
i c i c max
ic I co I cm1 cost I cm1 cos 2t I cmn cosnt
ic Icmax θc θc ic1
cos t cos c 1 cos c
第2章 高频调谐功率放大器
2.1 概述： 2.2 高频功率放大器的工作原理 2.3 高频功率放大器的动态分析 2.4高频功放的高频特性 2.5高频功率放大器的电路组成
休息1
返回
休息2
2. 1 概述：
在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，必须采 用高频调谐功率放大器，这是发射设备的重要组成部分。 输出功率大 对高频功率放大器的一般要求同低频功放相同： 效率高
oP c ，时定一率功散耗的许允管体晶当
(3) (4) 集电极能量转换效率 c ：
c
Po Po PD Po PC
c Po 集电极耗散功率PP 1， PP c (3) c P o P c o C C c
PD Po
α1 αo g1 α2 α3 θc 2.0 1.0
c c
c
c
式中：(1) 0 c ， 1 c ，…， n c 称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
一般可以根据 c 的数值查表求出各分解系数的值。 (2) Ico ， I cm1 ， I cm2 ，…， I cmn 为直流及基波和各次谐波的振幅。
UBZ UBB
u (2)集电极输出电压 u
休息1 休息2
输入激励电路：提供所需信号电压； 输出谐振回路： （1）滤波选频，(2)阻抗匹配。
C
尖顶余弦脉冲的数学表达式
Vbm
休息1 休息2
(1) 集电极电流
i c i c max
ic I co I cm1 cost I cm1 cos 2t I cmn cosnt
ic Icmax θc θc ic1
cos t cos c 1 cos c
第2章 高频调谐功率放大器
2.1 概述： 2.2 高频功率放大器的工作原理 2.3 高频功率放大器的动态分析 2.4高频功放的高频特性 2.5高频功率放大器的电路组成
休息1
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休息2
2. 1 概述：
在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，必须采 用高频调谐功率放大器，这是发射设备的重要组成部分。 输出功率大 对高频功率放大器的一般要求同低频功放相同： 效率高
oP c ，时定一率功散耗的许允管体晶当
(3) (4) 集电极能量转换效率 c ：
c
Po Po PD Po PC
c Po 集电极耗散功率PP 1， PP c (3) c P o P c o C C c
PD Po
α1 αo g1 α2 α3 θc 2.0 1.0
c c
c
c
式中：(1) 0 c ， 1 c ，…， n c 称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
一般可以根据 c 的数值查表求出各分解系数的值。 (2) Ico ， I cm1 ， I cm2 ，…， I cmn 为直流及基波和各次谐波的振幅。
UBZ UBB
u (2)集电极输出电压 u
休息1 休息2
输入激励电路：提供所需信号电压； 输出谐振回路： （1）滤波选频，(2)阻抗匹配。
高频功率放大器的电路组成要点
IC0
Icm1 C
VCC (1) (2) L
Icmn
(3) C”
vC Vcm
L’
+
-
C
L
C’
VCC
Vcm
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
高频扼流圈L’的分析
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 (2)并馈式集电极馈电电路 电路分析： L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。
IC0
Icm1 C
VCC L
Icmn
(2) (1) IC0 Icm1、Icmn
vC Vcm
(3) C” C
L
L’
+
-
C’
VCC
Vcm
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
3、实际基极馈电电路
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 3、实际基极馈电电路 同理可得高频功率放大器的 基极馈电电路。
5.5高频功率放 大器的电路组成
Icm1 C
VCC (1) (2) IC0 VBB VCC L
Icmn
(1)VCC经管外电路输至集电 极并产生直流电流IC0，该回路 中除了晶体管的内阻外，应没 有其他电阻消耗能量。
(2)高频基波分量Icm1应通过负 载回路，以产生所需的高频输出 功率。因此，只应有Icm1在负载 回路上产生电压降产生Vcm1。 (3)高频谐波分量Icmn在回路中 应是接近短路的，不应消耗功率。
放大器 Rs Zi 四端 网络 M L1 C1 r1 Cn L2 Ln CA Z0 RL
高频功率放大器的电路组成
= —I—k2—r’ —=—r—’ — Ik2(r’+r1) r’+r1
=——(—ωM—)2—— r1RA+(ωM)2
结论一：匹配回路本身损耗r1
越小，传输效率ηk越高。
r’= ω—R2—MA 2
( ) RP=
———L—1 —— C1 r1+ω—R2M—A 2
( ) R’P=p2C—1 —r1—+Lω—1R—2M—A—2 —
本继页续完
一、馈电线路
2、实际的集电极馈电电路
(1)串馈式集电极馈电电路
串馈式电路就是直流电源 VCC、负载回路(LC谐振回路) 和电子器件(晶体管)三部分 是串联起来的。
电路分析： L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。 L’的选择要求是其阻抗远 大于回路谐振阻抗RP。
-
VBB +
C’
工作原理与集电极馈电电路 相似，同学们自行阅读教材。
串馈式 基极馈 电电路
并馈式 基极馈 电电路
C” L’
-
VBB+
C’ 本继页续完
高 频 功 率 放 大 器 的 电 路 组 成 二、输出匹配网络 1、输出匹配网络的作用
二、输出匹配网络
1、输出匹配网络的三个作用 (1)使负载阻抗与放大器所
高 频 功 率 放 大 器 高频扼流圈L’的分析 的 电 路 组 成
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则：
2、实际的集电极馈电电路 (2)并馈式集电极馈电电路 电路分析：
L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。
=——(—ωM—)2—— r1RA+(ωM)2
结论一：匹配回路本身损耗r1
越小，传输效率ηk越高。
r’= ω—R2—MA 2
( ) RP=
———L—1 —— C1 r1+ω—R2M—A 2
( ) R’P=p2C—1 —r1—+Lω—1R—2M—A—2 —
本继页续完
一、馈电线路
2、实际的集电极馈电电路
(1)串馈式集电极馈电电路
串馈式电路就是直流电源 VCC、负载回路(LC谐振回路) 和电子器件(晶体管)三部分 是串联起来的。
电路分析： L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。 L’的选择要求是其阻抗远 大于回路谐振阻抗RP。
-
VBB +
C’
工作原理与集电极馈电电路 相似，同学们自行阅读教材。
串馈式 基极馈 电电路
并馈式 基极馈 电电路
C” L’
-
VBB+
C’ 本继页续完
高 频 功 率 放 大 器 的 电 路 组 成 二、输出匹配网络 1、输出匹配网络的作用
二、输出匹配网络
1、输出匹配网络的三个作用 (1)使负载阻抗与放大器所
高 频 功 率 放 大 器 高频扼流圈L’的分析 的 电 路 组 成
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则：
2、实际的集电极馈电电路 (2)并馈式集电极馈电电路 电路分析：
L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。
Ch06-高频功率放大器要点
dt
iC max 0 (c )
Icmn
1 π
c c
iC
cos(nωt)dt
iC max n
(c )
2c
图6.3.3 尖顶余弦脉冲
波形系数
其中：尖顶余弦脉冲的分解系数
0
(c
)
sinc c cosc (1 cosc )
1
(
c
)
c cosc sin (1 cosc )
c
n
(c
)
2
sin
nc cosc n cos nc sin n(n2 1)(1 cosc )
iC Ic0 Icm1 cost Icm2 cos 2t Icmn cos nt
直流功率： P==VCC Ic0
在集电极电路中, 谐振回路得到的
直流输入功率与集电极输出高频功
高频功率(高频一周的平均功率)即 输出交流功率：
率之差就是集电极损耗功率Pc, 即：
Po
1 2
Vcm
I
cm
1
Vc2m 2Rp
Icmo
icmax
sin cos (1 cos )
icmaxa0 ( )
Icm1
icmax
sin cos (1 cos )
icmaxa1( )
Icmn
icmax
2sin n cos 2nsin cos n n (n2 1)(1 cos cos )
icmaxan ( )
(n 1)
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器
发射机 天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
第六章 高频功率放大器(高频电子技术)
高频电子技术第六章 高频功率放大器§6.1 概述为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
如发射机中，振荡器产生的高频振荡功率往往很小，因此在后面要经过一系列放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器，才能获得足够的高频功率，然后从天线将信号发送出去。
高频功率放大器的工作频率很高，且工作时要求其频带很窄，如调幅广播电台（535~1605kHz 频段范围），每个台的频带宽度为10kHz ，与1000kHz 左右的工作频率相比，仅相当于百分之一。
因此，高频功率放大器的负载一般都是选频网络（选择有用信号，滤除干扰）。
§6.2 谐振功率放大器的工作原理晶体管的工作频率范围分为三部分：低频区：βf f 0.5<（βf 截止频率，放大倍数下降为低频值的2/1） 中频区：T f f f 2.00.5<<β（T f 特征频率，放大倍数下降为1时的频率） 高频区：T T f f f <<2.0中频区需要考虑晶体管结电容的作用，高频需进一步考虑电极引线电感的作用，分析和计算都非常困难。
因此，从低频区入手来进行分析。
6.2.1 获得高效率所需要的条件(P206)率直流电源提供的直流功==P交流输出信号功率=o P 集电极本身耗散功率=c P 则c o P P P +== 定义集电极效率co oo c P P P P P +===η 可见，如果能降低集电极耗散功率c P ，则集电极效率c η就会提高，给定直流电源提供功率=P 时，晶体管的交流输出功率o P 就会增加。
由c cco P P )1(ηη-=可知 如果%20=c η（甲类功放），则c o P P 41)(1=，如果%75=c η（丙类功放）则得到c o P P 3)(2=，可见，c η从20%提高到75%，输出功率则提高12倍。
************************************************************************************** 甲类功放：通角180°，晶体管完全工作在线性区，交流大信号完全通过晶体管传递到下一级； 乙类功放：通角90°，晶体管部分工作在线性区，部分工作在截止区，交流大信号半波通过晶体管；丙类功放：通角小于90°，晶体管小部分工作在线性区，大部分工作在截止区，交流大信号半波的一部分通过晶体管；丁类功放：固定通角为90°，且工作于开关状态：导通时，进入饱和区，内阻接近于0；截止时，电流为0，内阻接近无穷大。
第7讲_高频 功率放大器实际电路(完整版)
L1 C1 ' R1 ' C2 ' R2 '
2． 高频功放的耦合回路
高频功放都要采用一定的耦合回路，以使输出功率能有效地传 输到负载（下级输入回路或天线回路） 一般说来，放大器与负载 ， 之间的耦合可采用下图所示的四端网络来表示。这个四端网络应完 成的任务是：
RS uS 输入 匹配 网络 功率 放大器 输出 匹配 网络 RL
这 种 电 路 能 自 动 维 持 C 大 器 的 工 作 稳 定 。B 放 E E
B B
CB 以上基极自给偏压电路中，前两个为并馈线路，后一种为串馈 线路。
U 在 实 际 应 用 中 ，由 于 基 极 馈 电 电 路 中 采 用 单 独 电 源 BB
通常采用自给偏压的方式提供基极偏置。
VT VT VT
在大功率输出级，T型、Π 型等滤波型的匹配网络就得到了广泛的应用。
L1
C2
R1
C1
C2
R2
R1
C1
L1
R2
(a)
两种Π型匹配网络
(b)
图中的R2一般代表终端(负载)电阻，R1则代表由R2折合到左端的等效 电阻，现以 (a)为例进行计算公式的推导 L1 将并联回路R1C1 与R2C2 变换为串联形式，由 C1 ' C2 ' 串、并联阻抗转换公式可得 2
R1
R2
R1 1 Q
X
2
2 1 2 c2
X
2
X c1
2 c1
2
R
2 1
R1
X C1 X C2
R1
R 1 X C1
2 2
X C1
R2
2
2 2
高频功率放大器(C类)要点课件
输出匹配网络
将放大器输出阻抗匹配至负载，提高 信号传输效率，降低功率损耗。
偏置电路设计
确定合适的偏置电压和电流
根据放大器的工作状态和性能要求，选择合适的直流偏置电压和电流，以保证 放大器正常工作。
偏置电路稳定性
确保偏置电路的稳定性，防止因温度、时间等因素引起的偏置电压或电流漂移 。
稳定性与反馈技术
效率与功率特性
效率
C类放大器的效率较高，通常可以达到 70%以上，这是由于其工作方式可以减 少能量损失。
VS
功率特性
C类放大器通常用于高功率应用，能够提 供较大的输出功率，满足各种需求。
频率响应与稳定性
频率响应
C类放大器的频率响应较窄，因此适用于特定频率的应用。
稳定性
C类放大器的稳定性较好，不易受温度、电源电压等外部因素的影响。
雷达系统
C类放大器在雷达系统中 用于产生高功率的射频信 号，用于探测和跟踪目标 。
电子战系统
C类放大器在电子战系统 中用于干扰敌方通信和雷 达信号，保护己方安全。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
C类放大器的电路设计
输入与输出匹配网络
输入匹配网络
将信号源阻抗匹配至放大器输入端， 降低信号源内阻对放大器性能的影响 。
广播电视系统中的应用
广播电视系统需要将信号传输到各个 角落，因此需要大功率的信号源。C 类放大器的高效率和输出功率特性使 得它在广播电视系统中得到广泛应用 。
C类放大器在广播电视系统中的应用， 可以提高信号的覆盖范围和传输质量 ，同时减少能源的消耗和散热问题。
其他应用案例分析
C类放大器因其高效率、大输出功率的特性，还被广泛应用于其他领域，如科学研究、工业生产、医 疗设备等。
将放大器输出阻抗匹配至负载，提高 信号传输效率，降低功率损耗。
偏置电路设计
确定合适的偏置电压和电流
根据放大器的工作状态和性能要求，选择合适的直流偏置电压和电流，以保证 放大器正常工作。
偏置电路稳定性
确保偏置电路的稳定性，防止因温度、时间等因素引起的偏置电压或电流漂移 。
稳定性与反馈技术
效率与功率特性
效率
C类放大器的效率较高，通常可以达到 70%以上，这是由于其工作方式可以减 少能量损失。
VS
功率特性
C类放大器通常用于高功率应用，能够提 供较大的输出功率，满足各种需求。
频率响应与稳定性
频率响应
C类放大器的频率响应较窄，因此适用于特定频率的应用。
稳定性
C类放大器的稳定性较好，不易受温度、电源电压等外部因素的影响。
雷达系统
C类放大器在雷达系统中 用于产生高功率的射频信 号，用于探测和跟踪目标 。
电子战系统
C类放大器在电子战系统 中用于干扰敌方通信和雷 达信号，保护己方安全。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
C类放大器的电路设计
输入与输出匹配网络
输入匹配网络
将信号源阻抗匹配至放大器输入端， 降低信号源内阻对放大器性能的影响 。
广播电视系统中的应用
广播电视系统需要将信号传输到各个 角落，因此需要大功率的信号源。C 类放大器的高效率和输出功率特性使 得它在广播电视系统中得到广泛应用 。
C类放大器在广播电视系统中的应用， 可以提高信号的覆盖范围和传输质量 ，同时减少能源的消耗和散热问题。
其他应用案例分析
C类放大器因其高效率、大输出功率的特性，还被广泛应用于其他领域，如科学研究、工业生产、医 疗设备等。
高频电子线路第二版第4章高频功率放大器
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4.2.2 工作原理
取电流脉冲的 基波分量ω
图4.2.3 各级电压和电流波形
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4.3 丙类（C类）高频功率放大器的折线分析法
4.3.1 晶体管特性曲线的理想化及其解析式 在大信号工作条件下，理想化特性曲线的原理是 ①在放大区集电极电流和基极电流不受集电极电压 影响，而又与基极电压成线性关系。 ②在饱和区集电极电流与集电极电压成线性关系， 而不受基极电压的影响。
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对于小信号线性放大器，因为工作于晶体管的线 性放大区，集电极电流不产生失真是甲类放大，放大器 的动态特性是一条直线(在负载线上)。
U bm
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iC gcU bm (cost cosc ) 当 t 0 时, i I 则 IcM gcU bm (1 cosc )
C cM
可得集电极余弦电流脉冲的表示式为 cost cos c iC I cM 1 cos c 2.余弦电流脉冲的分解系数
波形系数
g1 (c ) I c1m / I C0 1 (c ) / 0 (c )
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关于效率的几点说明 ①在电压利用系数ξ=1的理想条件下
甲类放大器的半通角 c 180o , g1 (c ) 1,c 50%； 乙类放大器的半通角 c 90o , g1 (c ) 1.57,c 78.5% ； 丙类放大器的半通角 c 90o , g1(c ) 1.57,c 78.5% ,而 θc越小，ηc越高。 ②谐振功率放大器在谐振电阻 RP 一定的条件下， c 120o 时，输出功率最大，理想效率只有66%； c 1o ~ 15o 时，效率最高, 但输出功率很小。 在实际应用中，为了兼顾高的输出功率和高的集电 极效率，通常取 c 60o ~ 80o 。
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4.2.2 工作原理
取电流脉冲的 基波分量ω
图4.2.3 各级电压和电流波形
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4.3 丙类（C类）高频功率放大器的折线分析法
4.3.1 晶体管特性曲线的理想化及其解析式 在大信号工作条件下，理想化特性曲线的原理是 ①在放大区集电极电流和基极电流不受集电极电压 影响，而又与基极电压成线性关系。 ②在饱和区集电极电流与集电极电压成线性关系， 而不受基极电压的影响。
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对于小信号线性放大器，因为工作于晶体管的线 性放大区，集电极电流不产生失真是甲类放大，放大器 的动态特性是一条直线(在负载线上)。
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iC gcU bm (cost cosc ) 当 t 0 时, i I 则 IcM gcU bm (1 cosc )
C cM
可得集电极余弦电流脉冲的表示式为 cost cos c iC I cM 1 cos c 2.余弦电流脉冲的分解系数
波形系数
g1 (c ) I c1m / I C0 1 (c ) / 0 (c )
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关于效率的几点说明 ①在电压利用系数ξ=1的理想条件下
甲类放大器的半通角 c 180o , g1 (c ) 1,c 50%； 乙类放大器的半通角 c 90o , g1 (c ) 1.57,c 78.5% ； 丙类放大器的半通角 c 90o , g1(c ) 1.57,c 78.5% ,而 θc越小，ηc越高。 ②谐振功率放大器在谐振电阻 RP 一定的条件下， c 120o 时，输出功率最大，理想效率只有66%； c 1o ~ 15o 时，效率最高, 但输出功率很小。 在实际应用中，为了兼顾高的输出功率和高的集电 极效率，通常取 c 60o ~ 80o 。
高频功率放大器原理详解
(9)
式(9)即为尖顶余弦脉冲旳解析式，
它完全取决于脉冲高度ic max与通角c。
若将尖顶脉冲分解为傅里叶级数
ic =Ic0+Icm1cost+Icm2cos2t+…+Icmncosnt+…
由傅里叶级数旳求系数法得
IC0 iC max 0 C
Icm1 iC max (C )
Icmn iC max n (C )
ic
ic
o
vBE o
t
E
2c
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
4、高频功率放大器与低频功率放大器旳异同之处 共同之处:都要求输出功率大和效率高。 功率放大器实质上是一种能量转换器，把电源供给 旳直流能量转化为交流能量，能量转换旳能力即为功率 放大器旳效率。 功率放大器旳主要技术指标是输出功率与效率 不同之处：工作频率与相对频宽不同；
其中： 0
(c
)
sinc c cosc (1 cosc )
n
1 0
1
0.5
0
0.4 2.0
0.3 0.2 1.0
1 0 2
0.1 0
3100 140
20 40 60 80 120 160180 c
1
(c
)
c cosc sinc (1 cosc )
尖顶脉冲旳分解系数
n
(c
)
2
ห้องสมุดไป่ตู้
sin
nc cosc n cos nc sin n(n2 1)(1 cosc )
放大器旳负载不同；
放大器旳工作状态不同。
5、工作状态：
功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作 方式，为了进一步提升工作效率还提出了丁类与戊类放大器。
高频电子线路第六章 高频功率放大器
对于欠压和临界状态，由于集电极电流为脉冲， 其直流分量和基波分量可按脉充分解系数求得。
6.3.4 高频功放的负载特性（输出特性） 高频功放工作于非线性状态,负载特性是指在晶体 管及VCC,VBB Ubm一定时,改变负载电阻RP,功放的各 处电压、功率及效率η随RP变化的关系。 1. Ico 、Icm1与RP关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，ICO、ICm1基本不变，在 过压区，随着Rp增大，ic出现下凹，ICO、IC1m减小， 如图6-5（a）。
图 6-5 高频功放的负载特性
2. UCm与RP的关系曲线 如图6-5（a），欠压区内，Icm1变化很小；UCm１ =Icm1RP随RP增大而上升； 在过压区，RP线性增 加，Icm1减小较慢，UCm稍有上升。
3.功率，效率P= 、PO、 ηc与RP的关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，P=基本保持不变，PO线性 增大，ηc逐渐增大。进入过压状态，随Rp增大，P= 减少。由此看出，临界状态输出功率最大。而集 电极效率在弱过压区由于PO下降较P=下降缓慢，ηc 略增,在临近临界线的弱过压区,ηc出现最大值。图 6-5(b)是随Rp变化的规律。
=g1(θc)ξ/2 (g1(θc)= α1 (θc)/ α0 (θc)，称为波形系数)
6.3.2 高频功放的uBE～uCE的关系
图6-3 高频功放uBE～uCE的关系
动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 晶体管集
电极电流iC与电压uCE的关系曲线,它在ic～ｕCE坐标系中是
一条曲线。图6-3表示在动态特性一定时uBE～uCE的关系。
（6-10）
直流输入功率与集电极输出高频功率之比就是集 电极定义集电极效率。
由式(6 -7)、(6-8)可以得到输出功率Po和集电极损 耗功率Pc之间的关系为：
6.3.4 高频功放的负载特性（输出特性） 高频功放工作于非线性状态,负载特性是指在晶体 管及VCC,VBB Ubm一定时,改变负载电阻RP,功放的各 处电压、功率及效率η随RP变化的关系。 1. Ico 、Icm1与RP关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，ICO、ICm1基本不变，在 过压区，随着Rp增大，ic出现下凹，ICO、IC1m减小， 如图6-5（a）。
图 6-5 高频功放的负载特性
2. UCm与RP的关系曲线 如图6-5（a），欠压区内，Icm1变化很小；UCm１ =Icm1RP随RP增大而上升； 在过压区，RP线性增 加，Icm1减小较慢，UCm稍有上升。
3.功率，效率P= 、PO、 ηc与RP的关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，P=基本保持不变，PO线性 增大，ηc逐渐增大。进入过压状态，随Rp增大，P= 减少。由此看出，临界状态输出功率最大。而集 电极效率在弱过压区由于PO下降较P=下降缓慢，ηc 略增,在临近临界线的弱过压区,ηc出现最大值。图 6-5(b)是随Rp变化的规律。
=g1(θc)ξ/2 (g1(θc)= α1 (θc)/ α0 (θc)，称为波形系数)
6.3.2 高频功放的uBE～uCE的关系
图6-3 高频功放uBE～uCE的关系
动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 晶体管集
电极电流iC与电压uCE的关系曲线,它在ic～ｕCE坐标系中是
一条曲线。图6-3表示在动态特性一定时uBE～uCE的关系。
（6-10）
直流输入功率与集电极输出高频功率之比就是集 电极定义集电极效率。
由式(6 -7)、(6-8)可以得到输出功率Po和集电极损 耗功率Pc之间的关系为：
第三章 高频功率放大器
∴
A 'B 段的电压：
u A' B Vcc U c cos （Vcc - U c） u A' B Vcc U c cos Vcc U c U c (1 cos )
Rd
VA' B I cM
U c (1 cos ) I c1 R p (1 cos ) （I c1R p：谐振基波电压） I cM I cM I c1 ） I cM
开启电压
晶体管输入特性曲线
大于VbZ ,导通 小于VbZ,截止
一个周期中，只有( –θ,θ ) 是导 通的，所以ib 是一串尖顶余弦脉 冲，以 IbM 为高度，以 2θ为宽 度，以T为周期。 2θ 称为导通角， θ称为截止角（截止起点）。由 于 2 , 2 ，认为是工作 在丙类状态。
上式中：
gd g
V U Vbb U c Vbz U c Vo cc b Ub
输送到负载上去。
作图法求负载线：
方法：求二点就可以做直线：（或用一点和斜率）
①取 t 0 : ②取t 2 :
ube Vbb uce Vcc
ube Vbb U b U be max uce Vcc U c U cemin
I c1 1 () I cM ① 90 180 时， 1 ( ) 大。在θ ＝120∘时， 1 ( ) 最大， 也达到最大值，集电极输出功率达到最大值，因而高频功放最好 工作在甲乙类。但这时集电极效率低，所以还是选θ ＝70∘
2 ( ) 最大，I () I 最大，可以用来实现二倍频。 ②θ ＝60∘时， c2 2 cM 3 ( ) 最大，I c 3 3 () I cM 最大，可以用来实现三倍频。 ③θ ＝45∘时，
高频功率放大器的电路组成
19
( r1
r
)
r r1 r
(M )2 r1RA (M
)2
16
设: 故有:
Rp
L1 C1r1
Q0
L1
r1
Rp
L1 C1(r1 r )
QL
L1
r1 r
k
r r1 r
1 r1 r1 r
1
Rp Rp
1 QL Q0
从回路传输效率高的观点来看，应使QL尽可能地小。 但从要求回路滤波作用良好来考虑，则QL值又应该 足够大。从兼顾这两方面出发，QL值一般不应小于 10。在功率很大的放大器中，QL也有低到10以下的。
18
对于中间级应采取如下措施： 1) 使中间级放大器工作于过压状态，使它近似为 一个恒压源。 2) 降低级间耦合回路的效率。 回路效率降低后，其本身的损耗加大。这样下级输 入阻抗的变化相对于回路本身的损耗而言就不显得 重要了。中间级耦合回路的效率一般为k=0.1～0.5， 平均在0.3上下。也就是说，中间级的输出功率应为 后一级所需激励功率的3～10倍。
9
1. 输出匹配网络 输出匹配网络常常是指设备中末级功放与天线或其 他负载间的网络。 这种匹配网络有L型、型、T型网络及由它们组成的 多级网络，也有用双调谐耦合回路的。
10
输出匹配网络的主要功能与要求
（1）匹配：使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗 相匹配，以保证放大器传输到负载的功率最大。 （2）滤波：抑制工作频率范围以外的不需要频率。 （3）高效率：在几个电子器件同时输出功率时，保 证它们都能有效地传送功率到负载，同时又尽可能地 使这几个电子器件相互隔离，互不影响。
6
2. 基极馈电电路
并馈
串馈
( r1
r
)
r r1 r
(M )2 r1RA (M
)2
16
设: 故有:
Rp
L1 C1r1
Q0
L1
r1
Rp
L1 C1(r1 r )
QL
L1
r1 r
k
r r1 r
1 r1 r1 r
1
Rp Rp
1 QL Q0
从回路传输效率高的观点来看，应使QL尽可能地小。 但从要求回路滤波作用良好来考虑，则QL值又应该 足够大。从兼顾这两方面出发，QL值一般不应小于 10。在功率很大的放大器中，QL也有低到10以下的。
18
对于中间级应采取如下措施： 1) 使中间级放大器工作于过压状态，使它近似为 一个恒压源。 2) 降低级间耦合回路的效率。 回路效率降低后，其本身的损耗加大。这样下级输 入阻抗的变化相对于回路本身的损耗而言就不显得 重要了。中间级耦合回路的效率一般为k=0.1～0.5， 平均在0.3上下。也就是说，中间级的输出功率应为 后一级所需激励功率的3～10倍。
9
1. 输出匹配网络 输出匹配网络常常是指设备中末级功放与天线或其 他负载间的网络。 这种匹配网络有L型、型、T型网络及由它们组成的 多级网络，也有用双调谐耦合回路的。
10
输出匹配网络的主要功能与要求
（1）匹配：使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗 相匹配，以保证放大器传输到负载的功率最大。 （2）滤波：抑制工作频率范围以外的不需要频率。 （3）高效率：在几个电子器件同时输出功率时，保 证它们都能有效地传送功率到负载，同时又尽可能地 使这几个电子器件相互隔离，互不影响。
6
2. 基极馈电电路
并馈
串馈
实验6高频功率放大器
实验6⾼频功率放⼤器太原理⼯⼤学现代科技学院⾼频电⼦线路课程实验报告专业班级测控14-4学号2014101XXX姓名XXXXXXXX指导教师XXXXXXX实验名称⾼频功率放⼤器同组⼈专业班级测控14-4姓名 XXX 学号201410XXX 成绩实验六⾼频功率放⼤器6.1⾼频功率放⼤器基本⼯作原理⼀、⾼频功率放⼤器的原理电路⾼频功放的电原理电路图如图7-1所⽰（共发射极放⼤器）它主要是由晶体管、LC 谐振回路、直流电源C E 和b E 等组成，b U 为前级供给的⾼频输出电压，也称激励电压。
⼆、⾼频功率放⼤器的特点1、⾼频功率放⼤器通常⼯作在丙类（C 类）状态。
通⾓θ的定义：集电极电流流通⾓度的⼀半叫通⾓θ。
甲类（A 类）θ=180度，效率约50%；⼄类（B 类）θ=90度，效率可达78%；甲⼄类（AB 类）90<θ<180度，效率约50%可以推测，继续减⼩θ，使θ⼯作到⼩于90度，丙类效率将继续提⾼。
2、⾼频功放率放⼤器通常采⽤谐振回路作集电极负载由于⼯作在丙类时集电极电流c i 是余弦脉冲，因此集电极电流负载不能采⽤纯电阻，……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………………………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………⽽必须接⼀个LC 振荡回路，从⽽在集电极得到⼀个完整的余弦（或正弦）电压波。
c i 可⽤傅⾥叶级数展开：......3cos 2cos cos ......m 3m 2121++++=+++=wt I wt I wt I I i i I i C C m C CO c c co c式中，m C I 1、m 2c I 为基波和各次谐波的振幅。
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改变M或Cn，使输 二、输出匹配网络
M
L1
C1 r1
Cn L2
Ln CA RA
因为高频功率放大器是工 L1 作在非线性区（丙类状态）， Rp’ C 1 因而令放大器的输出电阻变 Rp ik r1 动剧烈，所以低频功率放大 谐振时 L器的阻抗匹配概念不适用。 r’ 1C1等 效电路 本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
ω 2 M2 r’= —— RA
ηk=———————————
电子器件送至回路的总功率P
回路送至负载r’的功率Po
L1 RP= —————— ω 2 M2 C1(r1+——) RA L1 2 R’P=p —————— ω 2 M2 C1(r1+——) RA
Ik2r’ r’ = ———— = ——— Ik2(r’+r1) r’+r1 (ωM)2 =—————— r1RA+(ωM)2
(5)输出匹配网络的效率
二、输出匹配网络
1、输出匹配网络的作用 2、输出匹配网络工作原理 (5)输出匹配网络的效率ηk （亦称中介回路传输效率） ηk的定义：
ω 2 M2 r’= —— RA
ηk=———————————
电子器件送至回路的总功率P
回路送至负载r’的功率Po
L1 RP= —————— ω 2 M2 C1(r1+——) RA L1 2 R’P=p —————— ω 2 M2 C1(r1+—
Icm1 C
VCC (1) Icm1，Icmn (2) IC0 vC C L L
Icmn
(3)
Icm1，Icmn
C’ - + L’ VCC I
C0
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
(2)并馈式电路
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 (2)并馈式集电极馈电电路 并馈式电路就是电子器件 (晶体管)、负载回路(LC谐振 回路)和直流电源VCC三部分 是并联起来的。
5.5高频功率放 大器的电路组成
Icm1 C
VCC (1) (2) IC0 VBB VCC L
Icmn
(1)VCC经管外电路输至集电 极并产生直流电流IC0，该回路 中除了晶体管的内阻外，应没 有其他电阻消耗能量。
(2)高频基波分量Icm1应通过负 载回路，以产生所需的高频输出 功率。因此，只应有Icm1在负载 回路上产生电压降产生Vcm1。 (3)高频谐波分量Icmn在回路中 应是接近短路的，不应消耗功率。
结论一：匹配回路本身损耗r1 越小，传输效率ηk越高。
Rp’ 谐振时 L1C1等 效电路
L1 C1 Rp ik
r1
r’
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
效率的推导
二、输出匹配网络
1、输出匹配网络的作用 2、输出匹配网络工作原理 (5)输出匹配网络的效率ηk （亦称中介回路传输效率） ηk的定义： 2 r ’ ( ωM ) ηk =——— =—————— r’+r1 r1RA+(ωM)2 空载时L1C1谐振阻抗 L1 Rp0= —— C1r1 L1 C1 谐振时 L1C1等 效电路 ik r1
IC0
Icm1 C
VCC L
Icmn
(2) (1) IC0 Icm1、Icmn
vC Vcm
(3) C” C
L
L’
+
-
C’
VCC
Vcm
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
3、实际基极馈电电路
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 3、实际基极馈电电路 同理可得高频功率放大器的 基极馈电电路。
串馈式 基极馈 电电路
VBB
+
C’
工作原理与集电极馈电电路 相似，同学们自行阅读教材。
C”
并馈式 基极馈 电电路
L’
-
VBB
+
C’
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
二、输出匹配网络 1、输出匹配网络的作用
二、输出匹配网络
放大器
1、输出匹配网络的三个作用 Z0 四端 Rs Zi (1)使负载阻抗与放大器所 RL 网络 需的最佳阻抗匹配，以保证 放大器传输到负载的功率最 大，它起着匹配网络的作用。 (2)抑制工作频率范围以外 例如：同一天线发射几套 的不需要频率，即它有良好 电视节目等。 的滤波作用。 (3)在有几个电子器件同进 输出功率的情况下，保证它 们都能有效地传送功率到负 载，但同时又应尽可能使这 几个电子器件彼此隔离互不 本页完 继续 影响。
(3)
(4)
本页完 继续
(4)直流电源一定要放在靠近“地”电位的一端。
一、馈电线路
2、实际的集电极馈电电路 (1)串馈式集电极馈电电路 串馈式电路就是直流电源 VCC、负载回路(LC谐振回路) 和电子器件(晶体管)三部分 是串联起来的。 电路分析： L’是高频扼流圈，它对直 流IC0是短路的，但对高频呈 现很大的阻抗，以阻止高频 电流通过公用电源内阻产生 高频能量的损耗和在各级之 间的寄生耦合。 L’的选择要求是其阻抗远 大于回路谐振阻抗RP。
IC0
Icm1 C
VCC L
Icmn
(2) (1) IC0 Icm1、Icmn
vC Vcm
(3) C” C
L
L’
+
-
C’
VCC
Vcm
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
电源位置的要求
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 (3)电源VCC位置确定原则 VCC一定要放在靠近“地” 电位的一端，这是由于电源 VCC与“地”之间有一定的杂 散电容，而且比较大，这样 放置使电源的杂散电容不影 响LC回路，不会限制了电路 的最高频率。
高频功率放大 器 的 电 路 P69 组成 输出匹配网络的参数主要 此式可参考教材
(3)输出匹配网络的参数
反射阻抗r’
Ln CA RA
r1
r’
本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
谐振阻抗
二、输出匹配网络
1、输出匹配网络的作用 2、输出匹配网络工作原理 (3)输出匹配网络的参数 ω2M2 r’= —— RA L1 2 2 R’P=p RP=p ———— C1(r1+r’) L1 2 R’P=p —————— ω 2 M2 C1(r1+——) RA 上式说明，改变M就可以 在不影响回路谐振频率的情 况下调节R’P，以达到阻抗 匹配的目的。
工作在非线性区，所以输出电阻是可变的，因而传输功率匹 配有其自身的特点。又因为高频功率放大器的负载往往是天
线，所以特别讨论当负载是天线时的耦合回路。
引言 本页完 返回
本 节 学 习 要 点 和 要 求
1、了解高频功率放大器的馈电线路原则
2、掌握高频功率放大器输出匹配网络的计算
返回
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则 IC0
放大器 Rs Zi 四端 网络 M L1 C1 r1 Cn L2 Ln CA Z0 RL
RA
天线发射复合输出回路 本页完 继续
高频功率放大器的电路组成
Cn和Ln的作用。
二、输出匹配网络
2、输出匹配网络工作原理 (1)输出匹配网络的组成 L1C1R1并联谐振回路； LnCn串联谐振回路； L1L2变压器耦合回路。 (2)负载(天线等效电路)的组 成 CA天线等效电容 RA天线的辐射电阻 调节Cn和Ln，配合CA使次 级回路处于串联谐振，令天 线回路电流达到最大值，使 天线辐射功率最大。
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引言
高频功率放大器的电路组成主要是介绍： 1、高频功率放大器的馈电电路，亦即电源供电电路的形 式。高频功率放大器因为工作在高频谐振和大功率的状态下， 其供电电路与低频电路有很大的区别，电源所处位置是有一 定的原则的。 2、输出、输入与级间耦合回路。高频功率放大器一般工
作在谐振状态，并尽量把功率传输给下一级或负载，但因为
高频功率放大器的电路组成
2、输出匹配网络的工作原理 (1)输出匹配网络的组成 (2)负载的组成
二、输出匹配网络
2、输出匹配网络工作原理 (1)输出匹配网络的组成 L1C1R1并联谐振回路； LnCn串联谐振回路； L1L2变压器耦合回路。 (2)负载(天线等效电路)的组 成 CA天线等效电容 RA天线的辐射电阻 本电路是天线（负载）回 路通过互感形式与集电极调 谐回路相耦合。
M
L1
C1 r1
Cn L2
Ln CA RA
Rp’ 谐振时 L1C1等 效电路
L1 C1 Rp ik
r1
r’
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高频功率放大器的电路组成
(4)高频功率放大器的阻抗匹配
出至天线的功率达到 1、输出匹配网络的作用 设计所要求的功率， 2、输出匹配网络工作原理 即为阻抗匹配。 (3)输出匹配网络的参数 ω2 M2 r’= —— RA L1 2 R’P=p —————— ω 2 M2 C1(r1+——) RA (4)高频功率放大器阻抗匹 配的概念 在给定的电路条件下，改 变负载回路的可调元件，使 电子器件送出额定的输出功 率Po至负载。
IC0
Icm1 C
VCC (1) IC0 (2) L
Icmn
(3) C”
vC Vcm
L’
+
-
C
L
C’
VCC
Vcm
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耦合电容C”的分析
一、馈电线路
1、高频功率放大器的馈电 原则： 2、实际的集电极馈电电路 (2)并馈式集电极馈电电路 电路分析： C”为隔直和高频耦合电容， 基波Icm1和谐波Icmn均可通过。 LC回路对基波Icm1呈现大阻 抗，产生基波电压Vcm，等效 电路如图(2)所示。对于谐波 Icmn，LC相当于短路，基本 不产生谐波电压Vcmn，等效 电路如图(3)所示。