射頻放大器的九項性能指標

射頻放大器基本上是我們的射頻系統中的正反饋系統，通常位於傳輸鏈路上。 由於考慮了無線傳輸的鏈路衰減，發射器需要輻射足夠的功率以獲得相對長的通信距離。 因此，射頻放大器主要負責將功率放大到足夠大的水平，然後將其饋送到天線以進行輻射。 它是通信系統中的核心設備。

因此，對於如此重要的設備，RF放大器的主要類型是什麼？

1）從工作頻段分類

按工作頻段分類，可分為窄帶射頻功率放大器和寬帶射頻功率放大器。 窄帶RF功率放大器通常使用頻率選擇網絡作為負載電路，例如LC諧振電路。 寬帶射頻功率放大器不使用頻率選擇網絡作為負載環路，而是使用具有寬頻率響應的傳輸線作為負載。

2）從匹配網絡的性質進行分類

根據匹配網絡的性質，功率放大器可分為非諧振功率放大器和諧振功率放大器。 非諧振功率放大器的匹配網絡是一個非諧振系統，例如高頻變壓器，傳輸線變壓器和其他非諧振系統，並且其負載特性是純電阻性的。 諧振功率放大器的匹配網絡是一個諧振系統，其負載特性顯示出電抗特性。

3）按電流導通角分類

根據電流傳導角度，RF功率放大器可分為A類，AB類，B類，C類，D類，E類等。在放大器的分類中，我們經常談論A至E類的放大器。除以傳導角。 在這些工作狀態中，C類工作狀態的輸出功率和效率最高，並且大多數用於射頻的放大器都在C（C）下工作。

放大器的分類已經非常複雜，可以看出主要性能指標肯定不簡單，實際上是一樣的。

放大器的主要指標如下：

1.工作頻率範圍

一般來說，它是指放大器的線性工作頻率範圍。 如果頻率從DC開始，則該放大器被視為DC放大器。

2.收益

工作增益是衡量放大器放大能力的主要指標。 增益的定義是從放大器的輸出端口傳遞到負載的功率與從信號源實際傳遞到放大器的輸入端口的功率之比。

增益平坦度是指放大器在一定溫度下在整個工作頻段內的增益範圍，也是放大器的主要指標。

3.輸出功率和1dB壓縮點（P1dB）

參考上圖，當輸入功率超過某個值時，晶體管的增益開始下降，最終結果是輸出功率達到飽和。 當放大器的增益偏離常數或比其他小信號增益低1dB時，此點就是著名的1dB壓縮點（P1dB）。 一般而言，放大器的功率容量由1dB壓縮點表示。

4.效率

由於功率放大器是功率組件，因此需要消耗電源電流。 因此，功率放大器的效率對於整個系統的效率極為重要。 功率效率是功率放大器的RF輸出功率與提供給晶體管的DC功率之比。 ηp= RF輸出功率/ DC輸入功率

5.互調失真（IMD）

互調失真是指由兩個或多個具有不同頻率的功率信號通過功率放大器產生的混合分量。 這是由於功率放大器的非線性特性。 其中，由於三階互調產物非常接近基波信號並具有最大的影響，因此在互調產物中最重要的考慮因素是三階互調。 三階互調產物越低越好。

6.三階互調截止點（IP3）

圖2中基本信號輸出功率擴展線和三階互調擴展線的交點稱為三階互調截止點，用IP3表示。 IP3也是功率放大器非線性的重要指標。 當輸出功率恆定時，三階交調點處的輸出功率越大，功率放大器的線性就越好。

7.動態範圍

功率放大器的動態範圍通常是指線性工作區域中最小的可檢測信號與最大輸入功率之間的差。 自然，該值必須盡可能大。

8.諧波失真

當輸入信號增加到一定水平時，由於在非線性區域中的功，功率放大器將產生一系列諧波。 對於大功率放大器系統，通常必須使用濾波器將諧波降低到60dBc以下。

9.輸入/輸出駐波比

這也是一個非常重要的指標，表明功率放大器和整個系統之間的匹配程度。 輸入/輸出比的下降將導致系統增益的波動和群時延的下降。 然而，設計具有高駐波比的功率放大器更加困難。 在一般系統中，有必要要求功率放大器的輸入駐波比小於2：1。

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