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【射频必备参考书】放大器选型探讨

发布者:嘉兆网2019/6/6 9:42:55

工作频率范围在20 kHz300 GHz的射频放大器,其特征是放大电压或电流,然而,与所有其他类别放大器一样,射频放大器在本质上是对功率进行放大。


通常来说,在对射频放大器进行选型时,考量依据主要来自常规收发机、接收机、发射机、雷达、调制电路和系统级类型的规格要求。但实际上,射频放大器的产品分类较其他放大器来说要丰富的多,当需要对每一种放大器的规格参数进行对比,进而找出最佳匹配型号时,往往需要耗费莫大精力。


所以,本周我们的主题便是对各个类型射频放大器的工作原理以及其所针对的不同应用进行逐一探讨。

宽带放大器Broadband Amplifiers

宽带放大器,其工作原理是在较宽的带宽下提供中等增益,与此同时能够保持较低的噪声系数。宽带放大器的应用通常为在不使用低噪声放大器的天线前端接收机电路内,以及需要额外增益且对噪声水平具有要求的接收机内。

高增益宽带放大器,台式,20-40 GHz,60 dB


USB控制宽带放大器,50 MHz - 18 GHz,12 dB


增益模块放大器Gain Block Amplifiers

增益模块放大器,也称增益模块,其原理与宽带放大器基本类似,最大的不同点在于,增益模块放大器的设计目的不在于实现与宽带放大器同样低的噪声系数,而在于生成比宽带放大器更大的增益。增益模块放大器主要用于中频、射频及微波发射机,并分为窄带和宽带两种型号,在对这两种型号进行选择时,通常取决于该增益模块放大器设计所针对的实际应用类型。

增益模块放大器,4-8 GHz,26 dB


增益模块放大器,500 MHz - 2 GHz,50 dB


对数放大器Log Amplifiers

对数放大器的特性是具有如下类型增益曲线:

输出电压为输入电压的自然对数的乘数

当应用中需要涉及该种特性时,就需要使用对数放大器。

对数放大器,6-8 GHz


可变增益放大器Variable Gain Amplifiers

可变增益放大器是一类可以控制增益性能或者可进行增益编程的放大器。此类增益调节可通过使用可变增益电路实现,或者通过同时使用可变衰减器和固定增益放大器的方式实现,视具体应用而定。可变增益放大器也称为线性对数转换器,通常用于闭环控制电路内,以使得主信号路径保持连贯的信号功率水平。

架装可变增益放大器,100 MHz - 18 GHz


低噪声放大器Low Noise Amplifiers

低噪声放大器适用于发射机或接收机的任何部分,其可在不引入太大噪声或相位噪声的条件下实现将低功率信号放大至工作功率水平。例如,低噪声放大器可设置在振荡器的输出端,从而将信号增强至可对混频器进行驱动的水平;低噪声放大器还可安装在天线的输入端,以将信号功率提高至易于被解调和数字化电路处理的水平。

低噪声高增益放大器,10 MHz - 1 GHz,噪声系数1 dB


低噪声放大器,26.5 - 40 GHz,噪声系数2 dB


同轴及波导功率放大器Coaxial/Waveguide Power Amplifiers

功率放大器作为发射机射频前端的主力放大器,用于将通信及雷达设备的小功率信号转换成用于发送至天线的高功率发射信号。功率放大器的工作原理是在不降低信号质量的前提下,将信号增益提高至高功率水平。要实现这一目的通常都较为困难,并且还需要舍弃许多其他考量因素,因此某些功率放大器还需要进行优化,使得其在参数性能上以最优状态符合脉冲雷达、连续波雷达、数字通信等用途的要求。

由于功率放大器还必须处理各种类型的负载,且某些负载可能导致损害性的反射,因此功率放大器通常还包含保护电路。当功率水平或工作频率足够高时,功率放大器还可用于同轴连接器,甚至波导连接器。

波导功率放大器,80.5-86.5 GHz,20 dB,WR-12


线性放大器Linear Amplifiers

线性放大器可以视作射频功率放大器的其中一类。这类放大器的设计原理在于为提供输入和输出保持比例线性关系的高线性性能。因此,线性放大器用于为其他设计考量因素进行线性度的优化,特别是对各种负载条件下的设计考量因素实现优化线性度。线性放大器最常用于需要高线性功率的发射机和测试设备。

线性放大器,50-1000 MHz


双向放大器Bi-directional Amplifiers

双向放大器(BDA)是一种将无线信号定位、放大,随后在建筑物或区域内重新发送的装置,可作用于将较弱的输入信号放大,之后在两个方向上同时对该信号进行重新发送,实现扩展效果。除此以外,也可作用于借助同一天线对无线电信号进行发送,并对接收信号进行预放大。

双向放大器的应用多见于在无需增加其他设备的情形下,将通信网络扩展至远程位置,以覆盖更大的陆地范围,或者在同轴传输线的辅助下将信号或通信系统在地下或设施内延展至更远的位置。双向放大器通常需要搭载性能良好的低噪声放大器和功率放大器。对于专门用于处理高吞吐量数字通信的双向放大器,其内部还可纳入必要的解调和调制电路,以通过对信号进行完全重建和重传,确保其在目的地仍具备最高保真度!

双向放大器,2.4-2.5 GHz,5/20瓦,20 dB


高可靠性放大器Hi-Rel Amplifiers

高可靠性放大器是一类具备高可靠性标准的放大器,通常用于汽车,航空航天,空间或军事/国防应用。此类放大器通常比标准放大器性能更稳健,其所能提供的额定值在各种操作条件下都能保持相应使用寿命。


高可靠性放大器,0.15 - 230 MHz,43 dB


高可靠性放大器,26.5 - 40 GHz,35 dB

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