1.射頻微波功率放大器及其應(yīng)用放大器是用來(lái)以更大的功率、更大的電流,更大的電壓再現(xiàn)信號(hào)的部件。在信號(hào)處理過(guò)程中不可或缺的放大器,既可以做成用在助聽(tīng)器里的微晶片,也可以做成像多層建筑那么大以便向水下潛艇或外層空間傳輸無(wú)線電信號(hào)。功率放大器可以被認(rèn)為是將直流(DC)輸入轉(zhuǎn)換成射頻和微波能量的電路。不是在電磁兼容領(lǐng)域需要在射頻和微波頻率上產(chǎn)生足夠的功率,在無(wú)線通信、雷達(dá)和雷達(dá)干擾,醫(yī)療功率發(fā)射機(jī)和高能成像系統(tǒng)等領(lǐng)域都需要,每種應(yīng)用領(lǐng)域都有它對(duì)頻率、帶寬、負(fù)載、功率、效率和成本的獨(dú)特要求。射頻和微波功率可以利用不同的技術(shù)和不同的器件來(lái)產(chǎn)生。本文著重介紹在EMC應(yīng)用中普遍使用的固態(tài)射頻功率放大器技術(shù),這種固態(tài)放大器的頻率可以達(dá)到6GHz甚至更高,采用了A類,AB類、B類或C類放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.射頻微波功率晶體管概述隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,可用于RF功率放大器的器件和種類越來(lái)越多。各種封裝器件被普遍采用,圖1顯示了一個(gè)典型的蓋子被移除的晶體管。這是一個(gè)大功率為60W的采用了GaAsFET的平衡微波晶體管,適合推挽式的AB類放大器使用。在射頻/微波 IC中一般用方形螺旋電感。陜西應(yīng)用射頻功率放大器系列
對(duì)于各個(gè)電路和具體的增益控制方法的介紹,可參見(jiàn)前面的實(shí)施例的描述,此處不再詳述。應(yīng)理解,說(shuō)明書(shū)通篇中提到的“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意味著與實(shí)施例有關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此,在整個(gè)說(shuō)明書(shū)各處出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”未必一定指相同的實(shí)施例。此外,這些特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任意適合的方式結(jié)合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。應(yīng)理解,在本申請(qǐng)的各種實(shí)施例中,上述各過(guò)程的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后,各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定,而不應(yīng)對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限定。上述本申請(qǐng)實(shí)施例序號(hào)為了描述,不實(shí)施例的優(yōu)劣。需要說(shuō)明的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置不包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括該要素的電路中還存在另外的相同要素。以上所述,為本申請(qǐng)的實(shí)施方式,但本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并不局限于此。使用射頻功率放大器由于微波固態(tài)功率放大器輸出功率較大,很小的功率泄漏都會(huì)對(duì)周圍電路的 工作產(chǎn)生較大影響。
RF)微波和毫米波應(yīng)用,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高性能集成電路、模塊和子系統(tǒng)。這些應(yīng)用包括蜂窩、光纖和衛(wèi)星通信,以及醫(yī)學(xué)及科學(xué)成像、工業(yè)儀表、航空航天和防務(wù)電子。憑借近30年的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐,Hittite在模擬、數(shù)字和混合信號(hào)半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域有著深厚的積淀,從器件級(jí)到完整子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和裝配,覆蓋面十分。HittiteMicrowave于2014年被AnalogDevices,Inc.(ADI)收購(gòu)合并。但筆者還是更喜歡Hittite作為射頻微波器件的名稱,所以暫不更改稱呼^_^。筆者本人并沒(méi)用用過(guò)Hittite的WiFiPA,倒是用過(guò)其他頻段GainBlock和PA,查找其官方網(wǎng)站,似乎也只有一款PA適用于WiFi行業(yè),HMC408,其性能如下。MicrochipMicrochip(2010年收購(gòu)了SST)是全球的單片機(jī)和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商,為全球數(shù)以千計(jì)的消費(fèi)類產(chǎn)品提供低風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、更低的系統(tǒng)總成本和更快的產(chǎn)品上市時(shí)間。Mircrochip的WiFiPA常見(jiàn)于Mediatek(Ralink)的參考設(shè)計(jì)。
AB類放大器可以確保其諧波/失真性能足夠滿足EMC領(lǐng)域的需求,也就是它的線性度能滿足商業(yè)電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-3和IEC61000-4-6的需求。AB類放大器為了線性度與B類放大器相比了一點(diǎn)效率,但相比A類放大器則具有高效率(理論上可達(dá)60%到65%)。AB類放大器的優(yōu)點(diǎn):與A類放大器相比,功率效率提高。AB類放大器的設(shè)計(jì)可以使用比A類更少的器件,對(duì)于相同的功率等級(jí)和頻率范圍,體積更小,價(jià)格更便宜。使用風(fēng)冷,比A類放大器的冷卻器要輕。AB類放大器的缺點(diǎn):產(chǎn)生的諧波需要注意具體產(chǎn)品給出的指標(biāo),尤其是二次諧波,AB類放大器可以通過(guò)仔細(xì)調(diào)整偏置的設(shè)置和采用推挽拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)將諧波明顯抑制。C類放大器C類放大器的晶體管偏置設(shè)置使得器件在小于輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通,在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)不消耗電源電流,因此效率很高,可高達(dá)90%左右。C類放大器在通常的商業(yè)EMC測(cè)試中很少使用,因?yàn)樗鼈儾荒軐?duì)連續(xù)波進(jìn)行放大。它們?cè)谡瓗А⒚}沖應(yīng)用中得到了應(yīng)用,比如汽車電子ISO11452-2中的雷達(dá)波測(cè)試,DO-160以及MIL-464中的HIRF高脈沖場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試等。C類放大器的工作原理圖如圖6所示。圖6:C類放大器的工作原理圖C類放大器相當(dāng)于工作在飽和狀態(tài)而不是線性區(qū),也就是輸入如果是正弦信號(hào)。隨著無(wú)線通信/雷達(dá)通信系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)固態(tài)功率放大器提出了新 的要求:大功率輸出、高效率、高線性度、高頻率.
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。基站根據(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。遼寧EMC射頻功率放大器價(jià)格多少
丙類狀態(tài):在信號(hào)周期內(nèi)存在工作電流的時(shí)間不到半個(gè)周期即導(dǎo)通角0 小于18度,丙類功放的優(yōu)點(diǎn)是效率非常高。陜西應(yīng)用射頻功率放大器系列
微控制器控制第五一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、第五二開(kāi)關(guān)關(guān)斷,此時(shí)可實(shí)現(xiàn)低增益;微控制器控制第五一開(kāi)關(guān)和第五二開(kāi)關(guān)均導(dǎo)通,此時(shí)反饋電路的等效電阻小,可實(shí)現(xiàn)負(fù)增益。在一些實(shí)施例中,當(dāng)射頻放大器電路的高增益為30db左右,低增益為15db左右,負(fù)增益為-10db左右時(shí),可設(shè)置第五三電阻的阻值為5kω,第五一電阻的電阻為1kω,第五二電阻的電阻為100ω。需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例對(duì)反饋電路的具體形式不做限定。可見(jiàn),通過(guò)控制反饋電路中第二開(kāi)關(guān)的通斷,可以改變射頻功率放大器電路的增益大小,實(shí)現(xiàn)增益的大范圍調(diào)節(jié)。在一個(gè)可能的示例中,級(jí)間匹配電路104包括:第三電感l(wèi)3、第七電容c7和第八電容c8,其中:第三電感的端連接第三mos管的漏級(jí),第三電感的第二端連接第二電壓信號(hào)和第七電容的一端,第七電容的端連接第二電壓信號(hào),第七電容的第二端接地,第八電容的端連接第三mos管的漏級(jí)。其中,第二電壓信號(hào)為vcc。在本申請(qǐng)實(shí)施例中,考慮到級(jí)間匹配電路的復(fù)雜性,將級(jí)間匹配電路簡(jiǎn)化為用第三電感、第七電容和第八電容表示。在一個(gè)可能的示例率放大電路105包括:第四mos管t4、第五mos管t5和第九電容c9,其中:第四mos管的柵級(jí)與第八電容的第二端連接。陜西應(yīng)用射頻功率放大器系列