射频微波国产化放大器之驱动放大器原理、技术指标及作用
时间:2023-01-17 17:07:48 点击:次
放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。在通讯、广播、雷达、测量、自动控制等多方面担任着重要角色。基于我国半导体和集成电路的发展现况和面临的国际贸易形势,行业专业化分工的业态明显,虽然境外企业在晶圆制造、材料、设备、 软件等领域仍具有较强的技术和竞争优势,但随着我国行业的自主发展程度提高,国产化替代是大势所趋,也将持续进行。
成都汉芯国科集成技术有限公司主要的放大器类型包括:低噪声放大器、驱动放大器和真对数放大器,前面为大家介绍过低噪声放大器,此次为大家介绍驱动放大器。我司提供各种驱动放大器,频率范围从1 MHz 到1.2GHz,大多数设计内部匹配至50Ω,同时提供包括裸片和封装器件的设计。
射频驱动放大器原理概述
射频驱动放大器是放在末级功放前面,对输入信号进行放大,使其达到末级功放要求的输入功率的功率放大器。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-系列的放大-缓冲级、中间放大级(驱动级放大器)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。
射频驱动放大器中包含几个增益:①转换功率增益表示放大器的效益,也就是在电路中加入放大器后负载上得到的功率比没有放大器时得到的最大功率所增加的但数。②资用功率增益表示放大器的效益的最大值,也就是功率增加的倍数。③功率增益表示在实际工作时的放大器的增益。
射频驱动放大器的主要技术指标
①驻波比
全称为电压驻波比,指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比,又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去,没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时,表示全反射,能量完全没有辐射出去。驻波比是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。
② 增益平坦度
是指在给定带宽范围内的增益“剧烈增加”和“快速下降”的数值,这是放大电路频率特性曲线上的一个指标,理想的放大电路,在通频带范围内,增益应当保持一个恒定值,但实际上不是这样,在整个通频带中的某段频率范围上,放大电路的增益会有起伏变化,有时候变化还很大。常见的增益平坦度好,就是指在一定范围内起伏不是很大,趋于平缓。
③ 线性度
定义放大器的线性度可采用线性增益及1dB增益增益压缩点,增益压缩点的输出功率来定义。
提高放大器的线性度的方法有:功率回退法,负反馈法,预失真法,前馈法。
a.功率回退法是用减小功率的方法改善放大器的线性,简单易实现,缺点是附加功率低,且受功率管P1dB的限制。
b.负反馈法是利用放大器输出的非线性失真信号抵消放大器的自身的一部分非线性。其难点是要求反馈网络得很宽的频带内保证反馈信号与输入信号反相。
c.预失真是输入信号经非线性发生器NG产生一个非线性失真信号,再加入功率放大器(PA),预失真的信号性质可以抵消PA中的非线性失真。其优点是预失真频代较宽,缺点是不稳定,由于温度变化,其间的老化,工作点变化等易引起指标严重恶化。
d.前馈法是输入信号同时输入到功率放大器PA和非线性发生器NG,两路信号的失真部分在输出端恰好抵消。优点是稳定性好,预失真频带较宽,电路相对简单,缺点是在高频,微波频段,反馈环路的相移很难控制。
④ 功率增益
为放大器的输出信号功率与驱动信号功率的比值。
射频驱动放大器作用
驱动放大器起桥梁作用,它将前置放大器送来的电流信号作进一步放大,将其放大成中等功率的信号驱动末级功率放大器正常工作。
射频驱动放大器封装形式
使用砷化镓工艺,主要采用了表面贴装封装和金属封装,适用于回流焊工艺,需要注意的是:使用、包装、运输过程中必须有静电防护措施;大部分放大器输入输出采用AC耦合,无需外加隔直电容。
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