發(fā)布時間：2021-04-16 17:16

　　拓展寬帶和提高效率一直是功率放大器研究的兩個重要方向。而傳統(tǒng)的諧波控制類功率放大器依賴于諧波的精確控制,這在一定程度上增加了匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的復(fù)雜度,會使得工作帶寬受限,因此很難同時滿足寬帶和高效率的要求。為此,國外學(xué)者提出了一種新型的諧波控制類功率放大器的設(shè)計理念,即J類功率放大器。J類功率放大的實(shí)現(xiàn)是綜合考慮了帶寬、效率、線性度和功率等性能,在提升功率放大器帶寬的同時能夠保持高效率,較好地解決了傳統(tǒng)功放設(shè)計中帶寬和效率難以兼顧的矛盾。本文以高效寬帶射頻功率放大器的設(shè)計展開研究,重點(diǎn)針對高效寬帶J類功率放大器。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、系統(tǒng)地介紹和總結(jié)了J類功率放大器的基本理論。首先闡述了J類功放的推導(dǎo)條件和過程,然后結(jié)合輸出端漏極電壓電流波形分析了J類功放的諧波控制原理,最后借助J類功放理論中最重要的連續(xù)型工作模式和設(shè)計空間的思想給出了J類功放具有良好的寬帶特性的原因。2、結(jié)合特定的輸出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介紹了傳統(tǒng)J類功放的設(shè)計原理,并通過仿真和加工測試指出了傳統(tǒng)設(shè)計方法的不足。緊接著論述了另外一種傳統(tǒng)的寬帶高效率功放匹配電路設(shè)計方法,即實(shí)頻技術(shù),同時分析其存在的問題并以此為基礎(chǔ)提出了... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

理想A類功放輸出波形即最有負(fù)載阻抗

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文13現(xiàn)在做一些推論，假設(shè)負(fù)載ZL為純電阻。如果負(fù)載改變?yōu)樽罴沿?fù)載阻抗值的兩倍，即ZL=2Ropt，這時晶體管輸出電壓仍然能達(dá)到最大值2Vdc，而負(fù)載為高電阻狀態(tài)，輸出電流降低為原來的一半即Imax/2，因此負(fù)載上獲得的功率為原來的一半Popt/2。如果負(fù)載改變?yōu)樽罴沿?fù)載阻抗值的一半，即ZL=Ropt/2，這時晶體管輸出電流可以達(dá)到最大值Imax，而負(fù)載為低電阻狀態(tài)，輸出電壓降低為原來的一半即Vdc，因此負(fù)載上獲得的功率也是原來的一半Popt/2。這樣的兩個不同的負(fù)載阻抗值都能獲得相同的輸出功率，如圖2.10所示的輸出電壓和電流波形的變化，圖中RLO=Ropt/2，RHI=2Ropt圖2.10負(fù)載是純電阻時輸出波形及最優(yōu)負(fù)載阻抗的位置基于以上的假設(shè)和分析，開始推廣。如果在一個大范圍內(nèi)改變負(fù)載ZL的阻抗值，記錄得到的輸出功率點(diǎn)，然后將這些不同的功率點(diǎn)連在一起就能得到晶體管的負(fù)載牽引等功率曲線�，F(xiàn)在引入一個系數(shù)p，在得到的負(fù)載牽引等功率曲線上，將輸出功率為Popt/p的負(fù)載阻抗繪制在Smith圓圖上，這就稱為Popt/p功率等高線。圖2.11Smith圓圖中的功率等高線正如上面提及的，在高電阻狀態(tài)RHI=pRopt和低電阻狀態(tài)RLO=Ropt/p，兩種不同的負(fù)載阻抗值情況下，都能得到相同的輸出功率Popt/p。具體來說，在高電阻情況下，晶體管的輸出電流減小到Imax/p，但是輸出電壓依舊可以實(shí)現(xiàn)最大值2Vdc。同樣，在低電阻情況下，晶體管輸

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文13現(xiàn)在做一些推論，假設(shè)負(fù)載ZL為純電阻。如果負(fù)載改變?yōu)樽罴沿?fù)載阻抗值的兩倍，即ZL=2Ropt，這時晶體管輸出電壓仍然能達(dá)到最大值2Vdc，而負(fù)載為高電阻狀態(tài)，輸出電流降低為原來的一半即Imax/2，因此負(fù)載上獲得的功率為原來的一半Popt/2。如果負(fù)載改變?yōu)樽罴沿?fù)載阻抗值的一半，即ZL=Ropt/2，這時晶體管輸出電流可以達(dá)到最大值Imax，而負(fù)載為低電阻狀態(tài)，輸出電壓降低為原來的一半即Vdc，因此負(fù)載上獲得的功率也是原來的一半Popt/2。這樣的兩個不同的負(fù)載阻抗值都能獲得相同的輸出功率，如圖2.10所示的輸出電壓和電流波形的變化，圖中RLO=Ropt/2，RHI=2Ropt圖2.10負(fù)載是純電阻時輸出波形及最優(yōu)負(fù)載阻抗的位置基于以上的假設(shè)和分析，開始推廣。如果在一個大范圍內(nèi)改變負(fù)載ZL的阻抗值，記錄得到的輸出功率點(diǎn)，然后將這些不同的功率點(diǎn)連在一起就能得到晶體管的負(fù)載牽引等功率曲線�，F(xiàn)在引入一個系數(shù)p，在得到的負(fù)載牽引等功率曲線上，將輸出功率為Popt/p的負(fù)載阻抗繪制在Smith圓圖上，這就稱為Popt/p功率等高線。圖2.11Smith圓圖中的功率等高線正如上面提及的，在高電阻狀態(tài)RHI=pRopt和低電阻狀態(tài)RLO=Ropt/p，兩種不同的負(fù)載阻抗值情況下，都能得到相同的輸出功率Popt/p。具體來說，在高電阻情況下，晶體管的輸出電流減小到Imax/p，但是輸出電壓依舊可以實(shí)現(xiàn)最大值2Vdc。同樣，在低電阻情況下，晶體管輸


本文編號：3141842