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文档简介
3.3功率放大器电路的阻抗匹配网络3.3.1阻抗匹配网络的基本要求在射频功率放大器中,阻抗匹配网络是为了实现有效的能量传输,阻抗匹配网络介于功率放大器电路和负载之间,如图3.17所示。图中负载可以是天线网络,也可以是后级功放输入电路的输入阻抗在图3.18所示功率放大器的组成框图中,匹配网络的任务是将外接负载电阻转换成功率管所要求的最佳交流负载。匹配网络也会引入一定的损耗,传输效率为nr=P/Pout×100%R兀配Zs网络ZL功放电路负载阻抗图3.17阻抗匹配网络的连接nT匹配网络图318功率放大器组成框图对阻抗匹配网络的基本要求是将负载阻抗变换为与功放电路的要求相匹配的负载阻抗,以保证射频功放电路能输出最大的功率。■2)能滤除不需要的各次谐波分量,以保证负载上能获得所需频率的射频功率。3)网络的功率传输效率要尽可能高,即匹配网络的损耗要小。常用的射频功率放大器匹配网络有L形、n形和T形,有时也采用电感耦合匹配网络。根据匹配网络的性质,将功率放大器分为非谐振功率放大器和谐振功率放大器。非谐振功率放大器匹配网络采用高频变压器、传输线变压器等非谐振系统,它的负载阻抗呈现纯电阻性质。而谐振功率放大器的匹配网络是一个谐振系统,它的负载阻抗呈现电抗性质。3.32集总参数的匹配网络1L形匹配网络L形匹配网络的基本形式如图3.19所示。图中Ⅹ1通常为电容元件,而Ⅹ2则为电感元件。■RL到RS的精确匹配只能在特定的频率和处实现,在特定频率f0处,L形匹配网络中各元件的关系如(332(334)所示■这种匹配网络结构简单,但只适用于Rs>R的情况。而且,当R和R给定以后,Qe值也就确定了,因此无法调整RsXRLIRLSRS图319L形匹配网络的基本形式2n形匹配网络n形匹配网络如图320所示。串联支路Ⅺ为电感元件L,并联支路XC1、ⅩC2为电容元件C。在某一特定频率范围内,可得出n形匹配网络的设计关系式如(3.35)~(3.3.7)所示■在工作频率较高时,必须将射频功率管的输出电容Cout考虑在匹配网络内。这时XC1内应包含Cout的容抗,计算C1值时也应减去Cout值。图3.20n形匹配网络3T形匹配网络T形匹配网络如图3.21所示,三个电抗元件接成“T字形结构。T形网络也可以看成两个L形网络串接组成,但分解时必须注意到这两个L形网络的串联支路和并联支路的电抗必须是异性的,如图3.22所示。分解成两个L形匹配网络串接以后,就可以用L形网络的分析方法推导出T形匹配网络的设计关系式。通过分析可得到T形匹配网络的设计关系式Xc图3.21T形匹配网络图3.22T形网络的分解上述n形和T形匹配网络都可以看成L形
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