36微波晶体管功率放大器 1

功率是1OO~500mW量级;对于雷达或定向天线系统,输出功率范围在1~100W内。与小信号晶体管放大器不同的是,对于微波功率放大器,着重要考虑的是输出功率、效率、增益、交调产物和热效应。单个晶体管在微波频率低端能提供10~100W的输出功率,而在更高频率通常输出功率小于lW,若需要较高的输出功率,可利用不同的功率合成技术将多个晶体管组合在一起。33.6.1功率放大器的特性功率效率和功率附加效率一般功率管的效率(也称为集电极效率或漏极效率)定义为晶体管的射频输出功率与电源消耗功率之比:它表示了功放把直流功率转换成射频功率的能力,但不能反映晶体管的功率放大能力,因为大多数功率放大器都有相对低的增益,所以式(3.104)往往会高估实际效率。4功率附加效率功率附加效率的定义:式中,为射频输入功率。可见式(3.105)能同时反映功放的增益,相同而增益高的管子有较高的,所以用功率附加效率来描述功放效率更为合理。5功率压缩大功率放大器的一个重要指标是所谓功率压缩,即ldB压缩点输出功率。当晶体管的输入功率达到饱和状态时,其增益开始下降,或者称为压缩。典型的输入、输出功率关系可以画在双对数坐标中,如图3.39所示。当输入功率较低时,输出功率与输入功率成比例关系。然而,当输入功率超过一定的量值之后,晶体管的增益开始下降,最终结果是输出功率达到饱和。当放大器的增益偏离常数或比其小信号增益低1dB时,此点就被称为ldB压缩点,并被用来衡量放大器的功率容量。61dB压缩点输出功率1dB压缩点的相应增益记为G1dB且有G1dB=G0-1dB,其中G0是放大器的小信号增益。功率放大器增益压缩ldB所对应的输出功率称为1dB压缩点输出功率,记作只Pout,1dB。如果将IdB压缩点的输出功率Pout,1dB用dBm表示,则它与相应的输入功率Pin,1dB的关系为7动态范围8交调失真9交调失真(续)10