国创宽带功率放大器的结构与原理

　　‍‍宽带功率放大器‍‍的许多指标和普通的功率放大器是一样的，如饱和输出功率、P1dB压缩点、功率效率、互调失真、谐波失真、微波辐射等，但宽带功率放大器也有特殊之处。

　　工作频带宽度:工作频带通常指放大器满足其全部性能指标的连续工作频率范围。

　　增益平坦度与起伏斜率

　　增益平坦度是指频带内最高增益与最低的分贝数之差，多倍频程放大器的增益平坦度一般是±1～±3 dB。在微波系统中有时候需要两个以上的宽频带放大器级联，级联放大器的增益平坦度将变坏，这是由于前级放大器输出驻波比与后级放大器输入驻波比不一致造成的。尤其在宽频带内，级间的反射相位有时迭加，有时抵消，增大了起伏，因此一般要在级联放大器的级间加匹配衰减器。环境温度、直流偏置电压以及时间老化等因素对增益值影响较大，而对增益平坦度的影响较小。

　　驻波比与反射损耗

　　宽频带放大器的驻波比指标比窄频带放大器更难保证。倍频程放大器可以达到VSWR《2，当要求较高时，可以用铁氧体隔离器改善驻波比。但是，在多倍频程的情况下，无法获得适用的超宽频带隔离器，所以驻波比不可能很好。

　　有耗匹配式放大器的结构

　　有耗增益补偿匹配网络在增益、放射系数和带宽之间可完成“重要”的折衷，而且，这种匹配网络的阻抗特性也可改善放大器的稳定性，减小它的尺寸和价格，因为有耗匹配电路的方案简单。在很多实际情况中，为了改善宽带匹配——具有最小的增益波动和输入反射系数，在晶体管输入端并联阻性元件是非常有效的。对较高频率，使用感性电抗元件与电阻串联比基本型具有额外的匹配改善。对于宽带有耗匹配MOSFET高功率放大器，最好使用串联集中参数电感，本设计使用的结构如图所示。在电阻上并联一个电容可以在频带的高端提升功率增益。

　　宽带阻抗匹配电路

　　在利用有耗匹配网络使增益平坦，同时解决稳定问题后，就需要把管子的输入和输出阻抗匹配到50Ω，这就要用到宽带的阻抗匹配电路了。在设计输入阻抗匹配电路时需要考虑稳定、增益、增益平坦、输入驻波比等，在输出匹配电路设计时需要考虑谐波抑制、输出驻波比、损耗等，在设计输出匹配电路之前，要仔细分析是按最大功率输出还是额度功率输出来选择输出阻抗参数，以便于得到需要的输出功率。在设计中，选择微带和电容组合的混合匹配电路，电路结构为n个r型电路串联而成。

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