射频MOS功率放大电路模拟器的设计方案分析，射频功率放大器的特性与使用好坏分析

电容。T2是双股环形分流扼流电感，该电感位于L2/L3补偿扼流电感的低阻抗端，射频电压对它的影响很小，因此不会饱和。输出耦合电容需要承担射频电流，因此需要采用表面积较大的型号。

　　图4为实际电路布局图，该电路采用双面覆铜板，直接固定在散热器上。线路板背面均为表面贴元件。而开关管则通过板上的矩形孔直接固定在散热器的底面。

　　图5和图6所示分别为C类功率放大器在50MHz频率条件下，增益和效率与输出功率之间的关系图。从图中可知，输出功率为150W时的增益最大，高出设计值约4dB，这主要是因为C类功率放大器工作过程中需要进行压缩，因此实际工作时还是能够满足设计要求的。而最大效率则出现在输入和输出之间实现共扼匹配的时候。

　　在对实际电路进行检验时，将Vdd以5V步长由110V增大到135V，实验结果清楚地显示增益和效率的最佳值出现在125V时。对电路重调后，将电压范围扩大到100V－150V，也能获得满意的效果，但是此时将可能出现峰值效率的情况。如果进一步扩大电压范围，L2和L3的值就需要作相应的改动。

　　负载冗余测试是在25:1的驻波比条件下进行的。用一根同轴电缆作衰减器，通过调谐电路改变反射系数的相位，结果并未发生不稳定的现象。

　　3. 结论

　　前面介绍了50MHz/250W射频功率放大器的设计方法，该方法可以推广到其他高压射频功率放大器的设计过程中。利用APT公司的专用射频功率MOSFET将极大的简化射频功率放大器的设计过程。

　　射频功率放大器的特性与使用好坏分析

　　身为射频工程师，工作多多少少都会涉及到功率放大器。功率放大器可以说是很多射频工程师绕不过的坎。功能、分类、性能指标、电路组成、效率提升技术、发展趋势……关于射频功率放大器，该知道的你都知道么？快来补补课吧！

　　射频功率放大器RFPA的功能

　　射频功率放大器RFPA是发射系统中的主要部分，其重要性不言而喻。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，需要经过一系列的放大 一缓冲级、中间放大级、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。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。功 率放大器往往是固定设备或终端的最昂贵、最耗电、效率最低的器件。

　　在调制器产生射频信号后，射频已调信号就由RFPA将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。

　　图1 发射系统框图

　　放大器的功能，即将输入的内容加以放大并输出。输入和输出的内容，我们称之为"信号"，往往表示为电压或功率。对于放大器这样一个"系统"来说，它的"贡 献"就是将其所"吸收"的东西提升一定的水平，并向外界"输出"。这一"提升的贡献"，即为放大器存在的"意义"所在。如果放大器能够有好的性能，那么它 就可以贡献更多，这才体现出它自身的"价值"。如果放大器的初始"机制设计"存在着一定的问题，那么在开始工作或者工作了一段时间之后，不但不能再提供任 何"贡献"，反而有可能出现一些不期然的"震荡"，这种"震荡"，对于外界还是放大器自身，都是灾难性的。

　　射频功率放大器RFPA的分类

　　根据工作状态的不同，功率放大器分类如下：

　　图2 功率放大器的分类

　　射频功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲 （A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器 电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类， 但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。

　　除了以上几种按照电流导通角分类的工作状态外，还有使电子器件工作于开关状态的丁（D）类放大器和戊（E）类放大器，丁类放大器的效率高于丙类放大器。

　　射频功率放大器RFPA的性能指标

　　射频功率放大器RFPA的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率，是射频功率放大器设计目标的核心。通常在射频功率放大器中，可以用LC谐振回路选出基频或某次谐波，实现不失真放大。总体来说，放大器的评判大概存在着如下指标：

增益。这是输入和输出之间比值，代表着放大器的贡献。好的放大器，都是在其"自身能力的范围内"，尽可