安徽高科技射頻功率放大器設(shè)計(jì)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-13

    輸出則是方波信號(hào),產(chǎn)生的諧波較大,屬于非線性功率放大器,適合放大恒定包絡(luò)的信號(hào),輸入信號(hào)通常是脈沖串類的信號(hào)。C類放大器的優(yōu)點(diǎn)與A類放大器相比,功率效率提高。與A類放大器相比,可以低價(jià)獲得射頻功率。風(fēng)冷即可,他們使用的冷卻器比A類更輕。C類放大器的缺點(diǎn)脈沖射頻信號(hào)放大。窄帶放大器。通過(guò)以上介紹可以看出,作為射頻微波功率放大器采用的半導(dǎo)體材料,有許多種類,每種都有其各自的特點(diǎn)和適用的功率和頻率范圍,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,使得更高頻率和更高功率的功放的實(shí)現(xiàn)成為可能并且越來(lái)越容易實(shí)現(xiàn)。作為EMC領(lǐng)域的常用的射頻微波功率放大器的幾個(gè)類別,每種也都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用的場(chǎng)合。在實(shí)際的EMC抗擾度測(cè)試中,我們需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理的選擇。,分別是TESEQ,MILMEGA和IFI,如圖7所示。既有固態(tài)類功放,也有適合于高頻大功率應(yīng)用的TWT功放。圖7:AMETEK旗下?lián)碛腥齻€(gè)品牌的功放產(chǎn)品作為這些不同頻段不同功率的固態(tài)類射頻微波功放產(chǎn)品,采用了以上所述的不同類型的半導(dǎo)體材料制成的晶體管,具有A類,AB類以及C類不同種功率放大器。這些功放的內(nèi)部都由若干個(gè)部分組成,主要包括:輸入驅(qū)動(dòng)模塊,信號(hào)分離模塊,功率放大器模塊。微波功率放大器的輸出功率主要有兩個(gè)指標(biāo):飽和輸出功率;ldB壓縮點(diǎn)輸出功率。安徽高科技射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    令rj為射頻功率放大器檢測(cè)模塊的電阻值,rj=vgpio*r0/(vdd-vgpio);vgpio為處理器引腳的電壓值,vdd為電源電壓,r0為計(jì)算電阻的電阻值。計(jì)算電阻r0的電阻值已知,本申請(qǐng)對(duì)于計(jì)算電阻r0的電阻值的設(shè)置不作限定,計(jì)算電阻r0用于計(jì)算射頻功率放大模塊的電阻值。圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的射頻功率放大器檢測(cè)電路的連接示意圖。請(qǐng)參閱圖2,以四個(gè)射頻功率放大器并聯(lián)為例,計(jì)算電阻201的一端與電源電壓vdd相連,計(jì)算電阻201的另一端與射頻功率放大器211、212、213和214并聯(lián)而成的一端相連,射頻功率放大器211、212、213和214并聯(lián)而成的另一端與接地端相連,計(jì)算電阻201與射頻功率放大器的連接之間設(shè)置處理器202。其中,在本申請(qǐng)實(shí)施例中,射頻功率放大器211、212、213和214的電阻值分別設(shè)為r1、r2、r3和r4,射頻功率放大器211、212、213和214各自的匹配電阻的電阻值分別為r11、r22、r33和r44。在移動(dòng)終端進(jìn)行頻段切換前,設(shè)所有射頻功率放大器的初始狀態(tài)都是關(guān)閉的,即此時(shí)射頻功率放大器的電阻值分別為r1、r2、r3和r4。當(dāng)移動(dòng)終端進(jìn)行頻段切換時(shí),需要開(kāi)啟射頻功率放大器211,則預(yù)設(shè)射頻功率放大器的配置狀態(tài)為射頻功率放大器211開(kāi)啟,射頻功率放大器212、213和214保持關(guān)閉。北京寬帶射頻功率放大器供應(yīng)商諧波抑制,功率放大器的非線性特性使輸出包含基波信號(hào)同時(shí)在各項(xiàng)諧波幅度大小與信號(hào)大小呈一定的比例關(guān)系。

    圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的可控衰減電路和輸入匹配電路的示意圖。具體實(shí)施方式對(duì)于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(narrowbandinternetofthings,nb-iot)的終端(userequipment,ue)來(lái)說(shuō),射頻前端系統(tǒng)中的射頻功率放大器電路一般要求發(fā)射功率可調(diào),當(dāng)射頻功率放大器電路之前射頻收發(fā)器的輸出動(dòng)態(tài)范圍有限時(shí),就要求功率放大器增益高低可調(diào)節(jié)。在廣域低功耗通信的應(yīng)用場(chǎng)景中,對(duì)射頻功率放大器電路的增益可調(diào)要求變得更突出,其動(dòng)態(tài)范圍要達(dá)到35~40db,并出現(xiàn)負(fù)增益的需求模式。例如,在窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信對(duì)象之間距離近(nb-iot的終端距離基站很近)的情況下會(huì)出現(xiàn)負(fù)增益的需求。在應(yīng)用中,一方面在射頻功率放大器的電路設(shè)計(jì)中,可以降低功率增益,在不過(guò)度影響原有電路匹配的前提下,通過(guò)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體管的負(fù)反饋;另一方面,可以在輸入匹配電路中插入可控衰減電路的設(shè)計(jì),這樣對(duì)功率放大器的性能影響較小,降低增益的效果明顯。下面介紹一種射頻功率放大器電路,是在高增益模式的電路基礎(chǔ)上,一般通過(guò)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)級(jí)的負(fù)反饋來(lái)降低增益。圖1a為相關(guān)技術(shù)中射頻功率放大器電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖,圖1b為圖1a的電路結(jié)構(gòu)示意圖,參見(jiàn)圖1a和圖1b,方案。

    射頻功率放大器電路,用于根據(jù)微控制器的控制,對(duì)射頻收發(fā)器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大或衰減;天線,用于發(fā)射射頻功率放大器電路的輸出信號(hào)。由于終端(如水電表)分布范圍廣,每個(gè)終端距離基站的距離各不相同,距離基站遠(yuǎn)的終端,其信道衰減量大,因此需要射頻功率放大器電路的輸出功率大;而距離基站近的終端,其信道衰減量小,因此需要射頻功率放大器電路的輸出功率小。微控制器通過(guò)控制射頻功率放大器電路的輸入功率和增益,從而控制其輸出功率,使其輸出功率滿足要求。例如,基站使用預(yù)先確定的通信資源發(fā)送同步信號(hào)(synchronizationchannel,sch)和廣播信號(hào)(broadcastchannel,bch)。然后,終端首先捕捉sch,從而確保與基站之間的同步。然后,終端通過(guò)讀取bch而獲取基站特定的參數(shù)(如頻率、帶寬等)。終端在獲取到基站特定的參數(shù)之后,通過(guò)對(duì)基站進(jìn)行連接請(qǐng)求,建立與基站的通信?;靖鶕?jù)需要對(duì)建立了通信的終端通過(guò)物理下行控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel,pdcch)等控制信道發(fā)送控制信息。終端中的微控制器通過(guò)通信模組接收到控制信息后,控制輸出功率,使其滿足要求?;驹谂c終端的通信過(guò)程中,根據(jù)路徑損耗(pathloss,pl)確定鏈路預(yù)算(linkbudget,lb)。功率放大器的放大原理主要是將電源的直流功率轉(zhuǎn)化成交流信號(hào)功率輸出。

    因?yàn)闁砰L(zhǎng)l固定,因此可以通過(guò)設(shè)計(jì)柵寬w得到寄生電阻大小為ron的mos管。寄生電容coff=fom/ron,fom為半導(dǎo)體工藝商提供的參數(shù),單位為fs(飛秒),在寄生電阻ron確定后,可確定寄生電容coff的大小,如此,即可確定可控衰減電路中開(kāi)關(guān)的相關(guān)參數(shù)。在一個(gè)可能的示例中,可控衰減電路包括電阻、備用電阻rn、電感、開(kāi)關(guān)和備用開(kāi)關(guān)tn,開(kāi)關(guān)的柵級(jí)與電阻的端連接,電阻的第二端連接電壓信號(hào),開(kāi)關(guān)的漏級(jí)與備用開(kāi)關(guān)的源級(jí)連接,開(kāi)關(guān)的源級(jí)接地,備用開(kāi)關(guān)的柵級(jí)連接備用電阻的端,備用電阻的第二端連接電壓信號(hào),備用開(kāi)關(guān)的漏級(jí)連接電感的端,電感的第二端連接輸入信號(hào);其中,開(kāi)關(guān)和備用開(kāi)關(guān),用于響應(yīng)微處理器發(fā)出的控制信號(hào)使自身處于關(guān)斷狀態(tài),以使可控衰減電路處于無(wú)衰減狀態(tài),實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于非負(fù)增益模式;還用于響應(yīng)微處理器發(fā)出的第二控制信號(hào)使自身處于導(dǎo)通狀態(tài),以使可控衰減電路處于衰減狀態(tài),實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于負(fù)增益模式;其中,控制信號(hào)為具有電壓值的電壓信號(hào),第二控制信號(hào)為具有第二電壓值的電壓信號(hào),電壓值與第二電壓值不同。其中,為進(jìn)一步提高耐壓能力和靜電保護(hù)能力,可采用如圖9所示的可控衰減電路,將第二電阻替換成備用開(kāi)關(guān)和備用電阻。功率放大器在無(wú)線通信系統(tǒng)中是一個(gè)不可缺少的重要組成部分通信體制的發(fā)展功率放大器進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。湖北定制開(kāi)發(fā)射頻功率放大器哪家好

傳統(tǒng)線性功率放大器有高的增益和線性度但效率低,而開(kāi)關(guān)型功率放大器有高的效率和輸出功率,但線性度差。安徽高科技射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:增加輔次級(jí)線圈可以在不影響初級(jí)線圈和主次級(jí)線圈的前提下增加輸入到輸出的能量耦合路徑,減小耦合系數(shù)k值較小對(duì)阻抗變換的影響。根據(jù)初級(jí)線圈和主次級(jí)線圈的k值等參數(shù),選擇合適的輔次級(jí)線圈的大小和k值可以有效提高功率合成變壓器的阻抗變換工作頻率范圍,降低功率合成變壓器損耗。此外,將功率合成變壓器的主次級(jí)線圈和輔次級(jí)線圈以及匹配濾波電路協(xié)同設(shè)計(jì),能夠進(jìn)一步提高射頻功率放大器的寬帶阻抗變換和濾波性能。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的另一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式如上所述,現(xiàn)有技術(shù)中,采用普通結(jié)構(gòu)變壓器實(shí)現(xiàn)功率合成和阻抗變換的pa,只采用變壓器及其輸入輸出匹配電容。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)寬帶功率放大器。安徽高科技射頻功率放大器設(shè)計(jì)

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