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射频放大器的9个主要性能指标

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RF PA ( radio frequency power amplifier )是各种无线发射机的重要组成部分。 在发送机的前级电路中,调制振荡电路产生的射频信号的功率非常小,需要经过一系列放大一缓冲级、中间放大级、最终级的功率放大级,得到足够的射频功率后,提供给天线进行辐射。 为了得到足够大的射频输出功率,射频功率放大器常常扮演着不可或缺的作用

那么,射频放大器的主要指标有哪些呢?


射频放大器结构

射频放大器结构

射频放大器的9个主要性能指标


1、输出功率和1dB压缩点( P1dB )

输入功率超过一定值时,晶体管的增益开始下降,最终输出功率饱和。 如果放大器的增益偏离常数或低于其他小信号增益1dB,这个点就是1dB压缩点( P1dB )。 放大器的功率容量通常用1dB的压缩点表示。

2、增益

工作增益是测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输到负载的功率与信号源实际传输到放大器输入端口的功率之比。增益平坦度是在一定温度下放大器增益在整个工作频带内变化的范围,也是放大器的主要指标。

3、工作频率范围
一般是指放大器的线性工作频率范围。 当频率从DC开始时,放大器被认为是直流放大器。

4、效率
放大器是功率元件,所以需要消耗供电电流。 因此,放大器的效率对整个系统的效率非常重要。 功率效率是放大器的高频输出功率与提供给晶体管的直流功率之比。 NP=RF输出功率/直流输入功率。

5、交条失真( IMD )
交条失真是具有不同频率的两个或更多个输入信号通过功率放大器而产生的混合分量。 这是因为放大器的非线性特点。
其中,三阶交条产物特别接近基波信号,影响最大,因此交条失真中最重要的是三阶交,当然,三阶交条产物越低越好。

6、三阶交条截止点( IP3 )
图2中基波信号的输出功率延长线与三阶交条延长线的交点称为三阶交条截止点,用符号IP3表示。 IP3也是放大器非线性的重要指标。 输出功率一定时,三阶交条截止点的输出功率越大,放大器的线性度越好。

7、谐波失真
输入信号增加一定程度后,放大器工作到非线性区域,产生一系列的高次谐波。 在大功率放大器系统中,需要通过滤波器将高次谐波降低到60dBc以下。
8、动态范围
放大器的动态范围通常是指从最小可检测信号到线性工作区的最大输入功率之间的差。 当然,这个值一定越大越好。

9、输入输出驻波比
这也是非常重要的指标,显示了
射频放大器和系统整体的匹配程度。 输入输出比变差时,系统的增益波动和群延迟会变差。 但是,驻波比高的放大器很难设计,一般的系统要求放大器的输入驻波比小于2:1。


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