225MHz~512MHz 50W功率放大器研制
60 W的LDMOS进行推挽工作可以比较容易地实现宽带工作。运用ADS软件对放大部分进行仿真,放大器增益和三阶互调仿真结果如图3和图4所示:
图3 放大器增益仿真结果
图4中,每音为43.2 dBm,是考虑放大器后接滤波器、定向耦合器、收发开关等插损为2 dB,同时留一些余量。
图4 放大器三阶互调仿真结果
3 实验结果
为改善输入驻波比,放大器输入端加有3dB衰减器,则整个放大器的估算增益为50dB。放大器输出端由于采用了平衡结构,所以驻波比可得以保证。整个放大器的尺寸为:202 mm×148 mm×29 mm(加控制和定向耦合部分),经过调试得到了十分满意的结果,各项指标与仿真结果比较吻合,满足放大器组件的要求。目前该放大器已经小批量生产,性能稳定,一致性好。放大器组件三阶互调实测结果如图5所示,典型测试结果如表1所示。表中测试数据中输入电平和电流为整个放大器组件输出50 W(加后面的波段滤波和收发开关,放大器本身的实际输出功率为80 W)条件下测出的结果,互调是双音间隔0.1 MHz,每个音41dBm条件下测出的结果。结果表明,本文设计的功放在225 MHz~512 MHz宽频率范围内附加效率和线性达到了37%和-27 dBc。图6给出了放大器的外形结构。
图5 放大器三阶互调实测结果
图6 放大器的外形结构
表1 UHF频段功放组件测试记录
频率 (MHz) | 输入 (dBm) | 电流 (A) | 互调 (dBc) |
225 | -0.3 | 9.0 | -30.0 |
265 | 0.5 | 8.5 | -33.2 |
305 | 1.0 | 7.8 | -38.3 |
340 | 1.8 | 8.2 | -29.4 |
380 | 1.2 | 8.0 | -29.5 |
420 | 1.5 | 8.1 | -30.1 |
460 | 1.8 | 7.5 | -28.2 |
500 | 1.5 | 7.3 | -28.5 |
512 | 1.8 | 7.2 | -27.8 |
4 结束语
本功率放大器由放大部分、滤波部分、定向耦合部分及收发开关等组成,由于指标要求较高,每一部分的设计和研制都是一个挑战。我们在短时间内完成了满足设计指标要求的小批量放大器,目前已经联机使用,性能稳定可靠,满足使用要求。
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