射频通信电路5_射频放大器

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射频放大器简介

电磁波传输过程中的损耗
• 1.在空间传播的损耗
电磁波在空间传播的过程中会受到空气中的尘埃、水滴、水汽等物质的影响，造成反射和散射；电磁波在接近地表传输时，会由于地表不是绝对光滑，而是存在高低起伏、树木遮挡、建筑物遮挡、大型水面或湖面的影响，而产生反射、绕射等情况
• 2.在放大器中传播的损耗
空气也是一种介质，在放大器中的损耗主要来自于两方面，一种是阻抗不匹配，造成了电磁波传输过程中的反射，能量不能100%传输。另一方面，电磁波在介质中传播都有一部分能量传化成热量，这个跟板材的损耗角正切有关，一般做高频放大器的时候，最好选用tanδ较小的，在高频部分，损耗会更大，小的损耗角正切也是保证增益平坦的外在因素之一。
• 2.增益平坦度（Gain Flatness）
增益平坦度，顾名思义，是放大器在工作整个频带内表征增益起伏的一个指标。 Gain Flatness=(GMax-GMin) /2 (需要区分带不带±号，带的话就如前面，不带的话就是前式不除以2) 对于放大器设计人员来讲，增益平坦度是在整个设计过程中必须考虑的指标，像那种高增益或者频宽比较宽的放大器，保证增益平坦度尽量小就显得非常重要。
NPN管的输入输出特性曲线
2015-6-29
UBE /V
场效应管的输入输出特性曲线
常见放大器的链路设计结构图
• 对于设计人员来讲，我们现在关心的不再是怎么去弄清楚整个放大器内部的工作机制，我们应当把它想成一个二端口网络，然后结合我们的需要，对它进行改造.
2015-6-29
• 1.增益Gain和输出功率P1-out
2015-6-29
噪声系数和驻波比回波转换公式
• 噪声系数：NF=10lgF (F为输入信噪比与输出信噪比之比) • 噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或 NF=T/T0+1 其中：T0-绝对温度（273K） • RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)] • 驻波比（VSWR）: Voltage StandiБайду номын сангаасg Wave Ratio • 回波损耗（RL） :Return Loss

射频通信电路：第五讲低噪声放大器

场效应管等效电路
晶体管的放大特性主要由压控电流源决定放大器的输入阻抗由决定，呈容性
放大器输出电阻由和决定，该值一般很大
放大器隔离度由决定
极限工作频率受等效电路中的电容 = (
≈
分立低噪声放大器构成
电路组成：晶体管、偏置、输入匹配和输出负载四大部分
输入匹配网络
输出负载
偏置
晶体管典型电路
把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数，适用于特定频率、线性参数,如S参数
应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同
低噪声放大器指标
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低噪声放大器指标分析
1.低功耗：移动通信的必然要求低电源电压、低静态电流
2.工作频率：取决于晶体管的特征频率
fT
=
gm
低噪声放大器指标分析
F = 1+ (Vn + In RS )2
4kTRS B
对于高源阻抗，是主要噪声源对于低源阻抗，是主要噪声源
系统最小噪声系数时，信号源阻抗满足：
2
R2 s ,opt
=
Vn
2
In
低噪声放大器指标分析
F = 1+ rbb' + 1 + gm RS ≈ 1+ rbb' + 1
高频等效电路--BJT
共射放大器原理图
V（BR）EBO ICBO ICEO
工作点Q由基极偏置VBEQ、集电极电源 VCC 负载电阻RL决定
iB(μA) 0
VCE（ V）
11
0
VBE
＋
iC 饱和区
临界饱和线
截止区
击穿区 iB=iB5

放大电路射频电路

放大电路射频电路放大电路是电子设备中常见的一种电路，用于增大电信号的幅度，以便在传输、记录和处理信号时更加可靠。

射频电路则是放大电路中的一种特殊类型，专门用于处理射频信号。

本文将介绍放大电路中的射频电路及其应用。

一、射频电路简介射频（Radio Frequency）指的是频率范围在3kHz至300GHz之间的电磁波信号。

射频电路主要用于无线通信、无线电广播、雷达、卫星通信等领域。

射频电路的设计和调试相比其他电路更为复杂，需要考虑信号衰减、杂散抑制、频率选择、幅度控制等问题。

二、射频放大器射频放大器是射频电路中的重要组成部分，用于增加射频信号的幅度。

常见的射频放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器。

它们的工作原理略有不同，在特定的应用场景中应选择合适的放大器类型。

三、射频混频器射频混频器是射频电路中的另一种常见组件，用于将射频信号与其他信号进行混频，产生新的频率。

射频混频器一般由两个输入端和一个输出端组成，输入端分别是射频信号和本振信号，输出端则是混频后的信号。

四、射频滤波器射频滤波器是射频电路中用于实现频率选择的重要元件。

它可以选择性地通过或抑制某个特定频率范围内的信号。

射频滤波器可以采用主动滤波器或被动滤波器实现，常用的类型有带通滤波器、带阻滤波器和低通滤波器等。

五、射频放大电路的应用射频放大电路广泛应用于通信系统中，如手机、基站、无线局域网等。

它们用于接收、放大、传输和处理射频信号，确保信号的可靠传输和信息的准确处理。

此外，射频放大电路也被应用于雷达系统中，用于探测并跟踪目标。

六、射频电路的设计要点在设计射频电路时，需要考虑以下几个要点：1. 信号衰减问题：射频信号在传输过程中会受到衰减，设计时需要考虑如何最小化衰减，以确保信号的可靠性。

2. 杂散抑制：射频电路中常常会出现杂散信号，对信号质量造成干扰，设计时需要采取相应的抑制措施。

3. 频率选择：射频电路常需要选择特定的频率范围内的信号进行处理，设计时需要选择合适的滤波器和放大器。

电路基础原理应用射频放大器实现无线信号的增强

电路基础原理应用射频放大器实现无线信号的增强无线通信已成为现代社会通信领域中不可或缺的一部分。

而在无线通信中，信号的传输和接收是十分关键的环节。

在无线通信中，射频放大器是起到放大接收信号的作用，从而实现信号的增强。

射频放大器是一种特殊的电子放大器，它用于增强射频信号的幅度，从而增强信号的传输能力。

射频放大器通常应用于无线通信、广播、雷达等领域中。

它的主要功能是将低功率的射频信号放大到足够的功率，以便能够在无线电设备中进行传输和接收。

射频放大器的原理十分复杂，主要基于电路基础原理中的放大和滤波。

在射频放大器中，主要使用了放大器电路和滤波器电路。

放大器电路是射频放大器中的核心组件，它能够将输入的信号放大到所需的幅度。

在放大器电路中，常用的放大器有BJT放大器和MOSFET放大器。

BJT放大器是通过控制输入信号的电流变化来实现信号放大的，而MOSFET放大器则是通过控制输入信号的电压变化来实现信号放大的。

这些放大器电路能够将射频信号的幅度进行增强，从而提高信号的传输距离和接收质量。

滤波器电路是射频放大器中的另一个重要组成部分，它能够过滤掉不需要的频率信号，从而提高信号的纯度。

在滤波器电路中，常用的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。

低通滤波器主要通过去除高频部分的信号，而高通滤波器则通过去除低频部分的信号。

带通滤波器则是通过选择一个特定的频带来传递特定频率范围的信号。

这些滤波器电路能够将射频信号中的杂散频率进行过滤，提高信号的准确性和稳定性。

除了放大器和滤波器电路外，射频放大器还需要使用适当的电源供电和稳定电源，以确保放大器能够正常工作。

同时，为了保护放大器免受过热和过电压的损坏，需要使用散热装置和过载保护电路。

总之，射频放大器是实现无线信号增强的重要组成部分。

通过电路基础原理中的放大和滤波原理，射频放大器能够将低功率的射频信号放大到适当的功率，提高信号的传输质量和距离。

在实际应用中，人们根据不同的需求和场景，选择合适的放大器电路和滤波器电路，以实现无线信号的最佳性能。

射频放大器电路设计

下图示意了|S 时的稳定与非稳定区域。下图示意了 22|<1及|S22|>1时的稳定与非稳定区域。及时的稳定与非稳定区域 |Гout|=1 ГSI rin 非稳定区
|ГS| =1
ГSR
(a) |S22|<1
(b) |S22|>1
的取值，一旦得到Г 平面上的输出稳定圆，参考|S 的取值一旦得到 S平面上的输出稳定圆，参考 22|的取值，就很容易知道对应于输入端口稳定或非稳定的Г 取值范围，从而为匹配电路设计提供指导。端口稳定或非稳定的 S取值范围，从而为匹配电路设计提供指导。
S 22 − Γ S D ，若ГS＝0，则|Гout|=|S22| 1 − S11Γ S
|Гout|=1 rin Cin
ГSI |ГS| =1
ГSR
ГS平面上的输入稳定圆
晶体管稳定性
输入稳定圆
|Гout|=1 ГSI |ГS| =1 Cin 稳定区 ГSR rin 稳定区 Cin 非稳定区
放大器设计
Γin Γout 射频微波晶体管的两端口网络等效 ΓL，ΓS分别是负载及源反射系数，由负载阻抗及源阻抗决定分别是负载及源反射系数，由负载阻抗及源阻抗决定: ΓL= ( ZL-ZC ) / ( ZL+ ZC) ΓS= ( ZS-ZC ) / ( ZS+ ZC)
晶体管的稳定性
射频微波晶体管稳定性意味着图中诸反射系数的模值应小于，射频微波晶体管稳定性意味着图中诸反射系数的模值应小于1，即稳定性意味着图中诸反射系数的模值应小于 |Γin|＜1， |Γout|＜1 ＜，＜
ГLR
|S11|>1时，原点所在区域为非稳定区域时 S − ΓL D Γin = 11 因为 ГL平面上的输出稳定圆若ГL＝0，则|Гin|=|S11| ， 1 − S 22Γ L 右上图在|S 时的稳定与非稳定区域如下图所示。注意|Г 右上图在 11|<1及|S11|>1时的稳定与非稳定区域如下图所示。注意 L|≤1

射频功率放大器

射频功率放大器射频功率放大器(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一缓冲级、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。

为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。

目录一、什么是射频功率放大器二、射频功率放大器技术指标三、射频功率放大器功能介绍四、射频功率放大器的工作原理五、射频放大器的芯片六、射频功率放大器的技术参数七、射频放大器的功率参数八、射频功率放大器组成结构九、射频功率放大器的种类正文一、什么是射频功率放大器射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。

射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。

除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。

射频功率放大器是对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等问题作综合考虑的电子电路。

在发射系统中，射频功率放大器输出功率的范围可以小至mW，大至数kW，但是这是指末级功率放大器的输出功率。

为了实现大功率输出，末前级就必须要有足够高的激励功率电平。

射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，是研究射频功率放大器的关键。

而对功率晶体管的要求，主要是考虑击穿电压、最大集电极电流和最大管耗等参数。

为了实现有效的能量传输，天线和放大器之间需要采用阻抗匹配网络。

二、射频功率放大器技术指标1、工作频率范围一般来讲，是指放大器的线性工作频率范围。

如果频率从DC开始，则认为放大器是直流放大器。

2、增益工作增益是衡量放大器放大能力的主要指标。

增益的定义是放大器输出端口传送到负载的功率与信号源实际传送到放大器输入端口的功率之比。

增益平坦度，是指在一定温度下，整个工作频带范围内放大器增益的变化范围，也是放大器的一个主要指标。

3、输出功率和1dB压缩点(P1dB)当输入功率超过一定量值后，晶体管的增益开始下降，最终结果是输出功率达到饱和。

射频放大器的原理

射频放大器的原理射频放大器是一种用于放大高频信号的电路，常用于无线通信、雷达、电视广播等领域。

其原理基于晶体管或场效应管等半导体器件的非线性特性，将输入信号经过放大后输出到负载上。

本文将从以下几个方面详细介绍射频放大器的原理。

一、射频放大器的分类根据功率级数可将射频放大器分为单级和多级两种；根据工作方式可分为A类、B类、AB类和C类等；根据负载特性可分为共源、共漏和共基三种。

不同类型的射频放大器适用于不同的应用场合，需要根据具体情况进行选择。

二、晶体管与场效应管晶体管和场效应管是射频放大器中常用的半导体器件。

晶体管包括NPN型和PNP型两种，其工作原理基于PN结的正向偏置和反向截止；而场效应管则有N型和P型两种，其工作原理基于栅极电压对沟道电阻的调制。

三、射频信号与直流偏置在设计射频放大器时，需要考虑输入输出阻抗匹配以及直流偏置的设置。

输入输出阻抗匹配可以提高电路的效率和稳定性，而直流偏置则可以使晶体管或场效应管处于合适的工作状态，避免过度失真或损坏。

四、放大器的增益与带宽射频放大器的增益和带宽是两个重要参数。

增益表示输出信号与输入信号之间的比值，一般用分贝表示；带宽则是指放大器能够正常工作的频率范围。

在实际设计中需要综合考虑增益和带宽的平衡，以达到最佳性能。

五、射频放大器的稳定性射频放大器在工作时容易出现不稳定现象，如自激振荡、交叉调制等。

为了保证电路的稳定性，需要采取一系列措施，如选择合适的反馈网络、加入衰减器等。

六、射频功率放大器射频功率放大器是一种专门用于输出高功率信号的电路。

与普通射频放大器相比，其具有更高的功率级数和更强的抗干扰能力。

在无线通信、雷达等领域中广泛应用。

七、射频放大器的应用射频放大器广泛应用于无线通信、雷达、电视广播等领域。

在无线通信中，射频放大器常用于功率放大和信号调制；在雷达中，射频放大器则是实现高精度测量和目标探测的关键部件；在电视广播中，射频放大器则是将低功率信号转化为适合传输的高功率信号的重要组成部分。

射频放大器工作原理

射频放大器工作原理
射频放大器是一种电子器件，常用于信号放大和增强射频信号的功率。

它能够将输入信号的功率放大到更高的水平，以便在通信和无线电频谱等领域中使用。

射频放大器的工作原理主要涉及两个关键参数：增益和带宽。

增益是指输出信号与输入信号之间的功率比例，而带宽则是指射频信号可以通过放大器而不发生明显失真的频率范围。

对于一个典型的射频放大器，它通常由三个主要部分组成：输入匹配网络、放大器核心和输出匹配网络。

首先，输入匹配网络的作用是将输入信号的阻抗与放大器的输入阻抗匹配，以获得最大的功率传输。

这有助于减少信号在输入过程中的损耗。

接下来，放大器核心是射频放大器的一个重要部分。

它通常采用高频管（如晶体管、场效应管等）或集成电路作为放大器核心元件。

输入信号在这个阶段通过放大器的核心，同时通过供电电源提供所需的功率。

最后，输出匹配网络的目的是将放大器的输出阻抗与负载（如天线）的阻抗匹配，以确保最大功率传输和最佳信号质量。

在放大器的工作过程中，放大器核心会将输入信号的能量增加，形成一个更强大的输出信号。

这个过程涉及到提供所需的直流电源电压和电流，以供应射频放大器核心的工作。

总的来说，射频放大器通过调整放大器的输入和输出匹配电路，将输入信号的功率放大到更高的水平，从而实现信号的增强。

这种增强的信号可以在通信、广播、雷达等各种应用中发挥重要作用。

射频ADS微波HFSS相关射频实验五GSM可调增益放大器实验

实验五GSM可调增益放大器实验一实验目的1.了解射频放大器的基本原理和主要技术参数2.掌握用网络分析仪测试放大器的方法3.学会使用微波仿真软件对射频放大器的设计和仿真，并分析结果二实验原理1.射频放大器的基本概念射频放大器是将信号放大到一定电平的器件，是射频通信电路中最常用的器件。

射频放大器与常规低频电路的设计方法完全不同，它需要考虑一些特殊的因素。

尤其是入射电压波和入射电流都必须与有源器件良好匹配，以便降低电压驻波比、避免寄生振荡。

这样才能使电路中的有源器件发挥出它的最佳性能。

射频放大器以射频晶体放大管为核心，一般包括输入和输出匹配网络、直流偏置网络。

常规放大器系统如下。

图5-1常规放大器系统结构类似于低频模拟放大器中用的晶体管，射频晶体放大管一般也是以三极管和场效应管为主，不过为了能够在射频频段匸作，必须在结构和材料上改进实现在高频段也能使用，最常用的是双极三极管和神化镣场效应管。

要实现最大的功率传输和最小的反射，必须使负载阻抗和源阻抗相匹配。

实现上述匹配的通常做法是在源和负载之间再插入一个无源网络，这种无源网络通常就被视为匹配网络。

然而它们的功能并不仅限于为实现理想功率传输而在源和负载之间进行阻抗匹配。

事实上，许多实际的匹配网络并不是仅仅为减小反射而设计的，他们还具有其他功能，如减少噪声干扰、提高功率容量和提高频率响应的线性度等。

通常认为，匹配网络的作用就是实现阻抗变换，就是将给定的阻抗值变换成其他更合适的阻抗值。

所有射频放大器不可缺少的电路单元就是有源或无源偏置网络。

偏置的作用是在特定的工作条件下为有源器件提供适当的静态工作点，也就是直流偏置，并抑制晶体管参数的离散性以及温度变化的影响从而保持恒定的工作特性。

并要求偏置网络对主电路的微波特性影响应尽可能小，即不应造成大的附加损耗、反射及高频能量沿偏压电路泄漏，结构紧凑。

一般射频放大器只要求其增益，如果对放大器噪声系数有特别高的要求就称为低噪声放大器；对放大器的工作带宽如果有较高的要求就称为宽带放大器；对放大器的输出功率有较高的要求称为功率放大器。

射频功率放大器(RF PA)概述

基本概念射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分，其重要性不言而喻。

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。

为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。

在调制器产生射频信号后，射频已调信号就由RF PA将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。

放大器的功能，即将输入的内容加以放大并输出。

输入和输出的内容，我们称之为“信号”，往往表示为电压或功率。

对于放大器这样一个“系统”来说，它的“贡献”就是将其所“吸收”的东西提升一定的水平，并向外界“输出”。

如果放大器能够有好的性能，那么它就可以贡献更多，这才体现出它自身的“价值”。

如果放大器存在着一定的问题，那么在开始工作或者工作了一段时间之后，不但不能再提供任何“贡献”，反而有可能出现一些不期然的“震荡”，这种“震荡”对于外界还是放大器自身，都是灾难性的。

射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的核心。

通常在射频功率放大器中，可以用LC谐振回路选出基频或某次谐波，实现不失真放大。

除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。

分类根据工作状态的不同，功率放大器分类如下：传统线性功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。

射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。

甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。

乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。

射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。

射频通信电路第五章低噪放-用S参数设计放大器

Z0 Z0
网络输入输出端
in

Zin Zin
Z0 Z0
和
out

Z out Z out
Z0 Z0
输出负载端
L

ZL ZL
Z0 Z0
信号源电动势的有效值为VS
网络输入功率为
Pin
V1 2 Zin
1 Z0
V1i 2
1 in 2
其中：V1网络输入端电压，Zin为输入阻抗
与
L
有关，
当 L

* out
时，又有
1 Sin
2 L *out

1 S11S 2 1 S22*out 2
1 out 2
2
资用功率增益定义为：网络输入、输出端均匹配时的增益，其值为
PL L *out
G A
P A
S21 2 1 S 2
放大器的稳定性有2种情况无条件稳定
对于任何无源匹配网络，只要 S 1,
晶体管就一定有 in 1 和 out 1
----无条件稳定放大器条件稳定
L 1,
只能对某些条件下的

S
和

，放大器才是稳定的
L
----条件稳定放大器
本书仅讨论无条件稳定情况
构成放大器的晶体管，当满足：
S11S22 S12S21 1
以及
k
1
S11 2

S 22
2

2
1
2 S12 S21
Rollett因数
时，放大器是无条件稳定的
对于单向传输晶体管，一定有 k 则当
S11 1, S22 1时，又满足 1 由此晶体管

射频功率放大器课件

由傅里叶级数的求系数法得
IC0 iCmax0 (c )
Icm1 iCmax1(c )

Icmn

iCmaxn (c )

其中： 0(c
)

sin c (1
c cosc cosc )

1(c )

c cosc sin c (1 cosc )
求输入信号所需的振幅 Vbm。
解 Pdc Ic0Vcc 0.3 24 7.2 W
Pc Pdc Po 7.2 6 1.2 W
Po 6 83.3%
Pdc 7.2
1 1 2 0
1 2 1.75 0
查表得知： 66
直流电源提供的直流功率PD中，一部分被转换为输出信号功率Po(Output signal power)，其余部分消耗在功率管中，成为功率管的耗散功率Pc ( Power Dissipation)，即管耗。
放大器的集电极效率 c (Collection efficiency)
就是来评价这种转换能力的性能指标：
对工所谐程谓振上折功都线率采法放用是大近将器似电进估子行算器分和件析实的计验特算调性，整曲关相线键结理在合想于的化求方，出法用电对一流高组的频折直功线流率代分放替量大晶I器体c0进管和行静基分态频析特分和性量计曲Ic算线m1。。后折进线行法分就析是和常计用算的一方种法分。析法。
折线分析法的主要步骤：

1 2 g1(c )
n
1 0
1
g1(c )

1(c ) 0(c )
－波形系数
0.5 0.4 2.0
0
由曲线可知：极端情况

射频放大器电路设计

01
02
03
晶体管
选择合适的晶体管类型和型号，考虑其增益、带宽、功率容量等参数。
电阻、电容、电感
根据电路需求选择合适的电阻、电容和电感，确保电路性能稳定。
调谐网络
根据工作频率和带宽需求，设计调谐网络以实现最佳性能。
阻抗匹配
输入阻抗匹配
通过匹配网络将源阻抗与放大器输入阻抗匹配，提高信号传输效率。
共集放大器
总结词
共集放大器是一种常用的射频放大器电路设计，具有高输入阻抗、低输出阻抗和电流增益的特点。
详细描述
共集放大器采用共集电极放大方式，将输入信号通过晶体管基极进行放大，并通过发射极输出。由于其电流增益较高，适用于对电流变化敏感的信号处理，同时具有较好的输
入阻抗和低输出阻抗性能。
功率放大器
雷达系统用放大器设计
总结词
雷达系统用放大器设计主要关注高输出功率和稳定性，以确保雷达系统的探测距离和准确性。
详细描述
在雷达系统用放大器设计中，高输出功率和稳定性是关键的设计指标。为了实现高输出功率，设计师通常会选择大功率晶体管和适当的电路结构。同时，为了提高稳定性，需要采取有效的散热措施和电路保护措施，以防止放大器过热或损坏。此外，还需要对放大器的相位噪声、谐波失真等进行优化，以确保雷达系统的探测距离和准确性。
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输出阻抗匹配
将放大器输出阻抗与负载阻抗匹配，确保最大功率传输。
共轭匹配
采用共轭匹配方式，使信号在传输过程中保持恒定幅度和相位。
噪声与增益
噪声系数
分析电路中噪声的来源，如热噪声、散弹噪声等，并采取措施降低噪声系数。

射频放大器简介

2015-6-29
噪声系数和驻波比回波转换公式
• 噪声系数：NF=10lgF (F为输入信噪比与输出信噪比之比) • 噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或 NF=T/T0+1 其中：T0-绝对温度（273K） • RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)] • 驻波比（VSWR）: Voltage Standing Wave Ratio • 回波损耗（RL） :Return Loss
1.介绍基本射频理论
.电磁波的传输方式
• 电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。横电磁波、横电波与横磁波其电场与磁场都在垂直于传播方向的平面上的电磁波，称为横电磁波，简称TEM波。在垂直于波的传播方向平面上其含电场的电磁波称为横电波，简称TE波。在垂直于波的传播方向的平面上只含磁场的电磁波称为横磁波，简称TM波。
2015-6-29
S11 S21 S22
S11-----输入回波 S21-----增益
S21
S22-----输出回波
3.电压驻波比（VSWR）和噪声系数(NF)
• 放大器良好的输入输出匹配一方面能实现增益最大化，另一方面与其他射频器件能实现无反射连接。输入输出匹配电路通常有两个功能，一方面可以作为选频网络（需要的频率范围有增益，不需要的频段有抑制），另一方面使放大器阻抗匹配到50Ω（减小电磁波的反射）。电压驻波比指驻波波腹电压与波节电压幅度之比，又称为驻波系数、驻波比。 • 噪声系数反应的是信号经过放大器后其输入信噪比与输出信噪比之比。放大电路不仅把输入端的噪声放大，而且放大电路本身也存在噪声。所以，其输出端的信噪比必小于输入端信噪比。在放大器中，内部噪声与外部噪声愈小愈好。放大电路本身噪声越大，它的输出端信噪比越小于输入端信噪比，NF就越大。 • 输入匹配电路一般有两种，一为实现噪声系数最小的噪声匹配，二是实现最大功率增益和最小回波损耗为目的共轭匹配。

射频电路的重要知识点

射频电路的重要知识点射频电路是电子学中的一个重要分支，主要研究高频信号的传输、放大、调制和解调等技术。

射频电路广泛应用于通信领域，包括无线电、卫星通信、雷达系统等。

在本文中，我们将介绍射频电路的一些重要知识点，帮助读者对射频电路有更深入的了解。

1.射频电路的基本概念–射频（Radio Frequency）是指频率范围在3kHz到300GHz之间的电磁波信号。

–射频电路是指处理射频信号的电路，包括信号的放大、滤波、调制和解调等功能。

2.射频电路的特点–射频信号具有高频率和高频率变化速度的特点，因此对电路的稳定性要求较高。

–射频电路的元器件和设计需考虑高频信号的传输特性，如电缆、电感、电容等。

–射频电路的传输和放大会引入噪声，需要采取相应的噪声抑制和增益控制措施。

3.射频电路的基本元器件–高频电阻：用于限制电流流过的路径，常用材料有炭化钨和碳膜电阻。

–电感器：用于储存和释放电能的元件，常用材料有铁氧体和氧化铁等。

–电容器：用于储存和释放电能的元件，常用材料有陶瓷和铝电解电容等。

4.射频电路的滤波器–射频滤波器用于选择特定频率范围内的信号，并削弱或抑制其他频率的信号。

–常见的射频滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

5.射频电路的放大器–射频放大器用于放大射频信号的幅度，以保证信号的传输质量和稳定性。

–常见的射频放大器包括共射放大器、共基放大器和共集放大器等。

6.射频电路的调制和解调–调制是将基带信号转换为射频信号的过程，常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。

–解调是将射频信号转换为基带信号的过程，常见的解调器有包络检波器、鉴频器和相干解调器等。

7.射频电路的射频封装技术–射频封装技术是射频电路研究中的一个重要环节，用于保护电路元件和提高电路的性能。

–常见的射频封装技术包括微带线封装、贴片封装和球栅阵列封装等。

总结：射频电路作为通信领域的重要组成部分，其理论和应用领域十分广泛。

射频功率放大器简介

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射频功率放大器简介 21
射频功率放大器简介 22
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射频功率放大器简介对于成本问题，可通过以下三方面来解决：一是将芯片做小，不过PA是大功率器件，做小后散热很难，而采用砷化稼工艺的能量密度比 LDMOS工艺的高、更有优势。二是制程突破，应用于手机的PA一般采用6英寸晶圆，其他领域是4英寸，如果手机用PA全部采用6英寸晶圆，成本将会进一步下降。三是用户量，如果需求量大的话，则测试封装成本都会随之下降。
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射频功率放大器简介
9. 预失真预失真就是在功率放大器前增加一个非线性电路用以补偿功率放大器的非线性失真。预失真线性化技术，它的优点在于不存在稳定性问题，有更宽的信号频带，能够处理含多载波的信号。预失真技术成本较低，由几个仔细选取的元件封装成单一模块，连在信号源与功放之间，就构成预失真线性功放。手持移动台中的功放已采用了预失真技术，它仅用少量的元件就降低了互调产物几dB，但却是很关键的几dB。预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两种基本类型。RF预失真一般采用模拟电路来实现，具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点，缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。。
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射频功率放大器简介三阶截点功率的典型值比P1dB高10-12dB。IP3可以通过测量IM3得到，计算公式为：
IP3=PSCL+IM3/2； PSCL——单载波功率；如三阶互调点已知，则基波与三阶互调抑制比与三阶互调点的杂散电平可由下式估计：基波与三阶互调抑制比=2[IP3-（PIN+G）] 三阶互调杂散电平=3（PIN+G）-2IP3 在选择射频器件时，三阶交调指标的绝对值越大越好。其值越大，说明交调产物相对主信号来说越小，对系统的干扰影响越小。

射频功率放大器工作原理

射频功率放大器工作原理一、前言射频功率放大器是无线电通信系统中重要的组成部分，它能够将低功率射频信号放大为高功率输出信号，以满足通信系统的传输要求。

本文将详细介绍射频功率放大器的工作原理。

二、射频功率放大器的基本结构射频功率放大器通常由输入匹配网络、放大器核心和输出匹配网络三部分组成。

其中输入匹配网络负责将输入信号与放大器核心相匹配，输出匹配网络则负责将放大器输出与负载相匹配。

三、射频功率放大器的工作原理1. 放大器核心放大器核心是射频功率放大器最重要的部分，它决定了整个系统的增益和性能。

常见的核心包括晶体管、管子等。

以晶体管为例，其工作原理如下：当输入信号进入晶体管时，它会在基极和发射极之间形成一个电场。

如果这个电场足够强，就会使得基极与发射极之间形成一个导电通道，从而导致晶体管处于饱和状态。

在饱和状态下，晶体管可以看做一个电阻，其阻值与输入信号的幅度成反比例关系。

因此，当输入信号变大时，晶体管的阻值就会变小，从而使得输出信号的幅度也随之增大。

2. 输入匹配网络输入匹配网络是将输入信号与放大器核心相匹配的重要部分。

它通常由电容、电感等元件组成，并且需要根据放大器核心的特性进行调整。

在输入信号进入放大器前，它需要通过输入匹配网络进行调整。

如果匹配不好，就会导致信号反射和损耗等问题。

3. 输出匹配网络输出匹配网络是将放大器输出与负载相匹配的重要部分。

它通常由电容、电感等元件组成，并且需要根据负载特性进行调整。

在放大器输出进入负载前，它需要通过输出匹配网络进行调整。

如果匹配不好，就会导致功率损失和负载反射等问题。

四、射频功率放大器的分类射频功率放大器可以根据其工作方式和应用场景进行分类。

常见的分类方法包括：1. 按工作方式分类（1）线性功率放大器：能够在保持线性特性的同时实现高增益和高输出功率。

（2）非线性功率放大器：能够在保持高效率的同时实现高增益和高输出功率。

2. 按应用场景分类（1）宽带功率放大器：适用于需要处理多频段信号的场景，如广播电视、移动通信等。

射频与通信集成电路_射频放大器(第六章)

第六章射频放大器概述信号流图及其应用放大器稳定性射频放大器设计宽带放大器设计概述射频晶体管放大器–分立晶体管的射频放大器设计，同样适用于射频集成电路放大器设计–射频放大器设计趋向于集成化小信号射频放大器的主要指标–功率或电压增益–稳定性–噪声系数–输入输出端口匹配(反射系数或驻波比)–线性度......信号流图的构筑放大器的信号流图为信号源的反射系数Mason法则信号流图的应用G T列方程求输入输出反射系数– 输入反射系数– 输出反射系数1111122222211222L b S a S a a b b S a S a=+⎧⎪=Γ⎨⎪=+⎩2211222111111122S b S a S a a b b S a S a =+⎧⎪=Γ⎨⎪=+⎩211222221101SS SOUTSb S S b S a S =ΓΓ==+-Γ211211221LINLS S S S ΓΓ=+-Γ无条件稳定11K >⎧⎪⎨∆<⎪⎩2221122122112S S K S S --+∆=11221221S S S S ∆=-其中无条件稳定的充分必要条件**2211122122222222()L S S S S S S -∆Γ-=-∆-∆**1122122122221111()S S S S S S S -∆Γ-=-∆-∆11221221S S S S ∆=-其中对应ΓL 和ΓS 平面上的两个圆，称为临界稳定圆。

临界稳定圆1) 输出临界稳定圆**2211122122222222()L S S S S S S -∆Γ-=-∆-∆**22112222()L S S C S -∆=-∆12212222L S S r S =-∆为ΓL 平面上的圆，称为输出临界稳定圆，其圆心和半径分别为此圆上的点包含了所有满足|ΓIN | = 1 的负载阻抗。

2) 输入临界稳定圆**1122122122221111()S S S S S S S -∆Γ-=-∆-∆为ΓS 平面上的圆，称为输入临界稳定圆，其圆心和半径分别为**11222211()S S S C S -∆=-∆12212211S S S r S =-∆此圆上的点包含了所有满足|ΓOUT | = 1的源阻抗。

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