淺析大功率高速射頻功率放大器的研究與實(shí)現(xiàn)

裴慶斐

摘? 要：大功率高速射頻功率放大器是提升無線通信系統(tǒng)的有效模式。通過無線電通信系統(tǒng)的操作，實(shí)現(xiàn)發(fā)送、接收、無線信道的3個部分操作。依據(jù)無線電電磁波的傳輸信道操作，加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸信息的系統(tǒng)化應(yīng)用。射頻電波船舶的頻段操作過程中，需要通過工作頻段和信息范圍的擴(kuò)展傳輸，不斷提升傳輸分類操作標(biāo)準(zhǔn)，明確中波、短波、超短波、微信通信的操作應(yīng)用，調(diào)整無線數(shù)據(jù)通信的組成模式。

關(guān)鍵詞：通信? 大功率? 射頻

中圖分類號：TN722 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（a）-0019-02

無線通信信道是通信系統(tǒng)的基本傳輸介質(zhì)，由射頻信號波以長短波進(jìn)行信息傳輸。傳輸過程中，在高低電離層之間進(jìn)行反射傳輸，折射、散射，損耗能量。接收過程中可能受不同頻率的干擾影響，造成信號受損。依據(jù)無線系統(tǒng)的實(shí)際情況，加強(qiáng)通信信道的高效傳輸，提高可靠操作模式的應(yīng)用，借助線性、非線性的電路信息信號，實(shí)現(xiàn)變換處理，實(shí)現(xiàn)調(diào)制、解調(diào)、放大等操作。射頻技術(shù)對整體無線系統(tǒng)具有重要作用，在無線系統(tǒng)發(fā)射操作過程中，需要重視射頻信號系統(tǒng)的基帶信號操作，調(diào)整混頻變頻操作，確定通信信號的搬遷[1]。

1? 射頻大功率發(fā)展現(xiàn)狀

通信基站中的CDMA標(biāo)準(zhǔn)基站，通過4項(xiàng)鍵控模式，通過多路載波的放大，確定信號的幅度標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)時(shí)間變化進(jìn)行變化，調(diào)整射頻放大器標(biāo)準(zhǔn)模式下的線性標(biāo)準(zhǔn)水平。依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率水平進(jìn)行分析，確定放大器的實(shí)際特殊特性。充分考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和效果，調(diào)配放大器的實(shí)際效率、增益，對其可能存在的影響運(yùn)營水平進(jìn)行成本分配，判斷增益的標(biāo)準(zhǔn)和增加減少比例關(guān)系，采用合理的選配系數(shù)分析，逐步減少設(shè)備的投入比例關(guān)系，提高經(jīng)濟(jì)效率，減少功率級數(shù)選配，減少投入，提高效率，控制成本，實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器整體設(shè)計(jì)模式的更新[1]。

2? 射頻功率放大器工作原理及標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

2.1 射頻放大器的基本結(jié)構(gòu)

射頻功率放大器是重要的射頻系統(tǒng)單元，放置在其底端。依據(jù)信號的實(shí)際頻譜帶操作，實(shí)施有效的放大操作。通過輸出功率等級的調(diào)整，確定其實(shí)際的水平。按照單級別的功率放大器操作模式，通過輸入的有源器件模式進(jìn)行匹配，確定輸出匹配的網(wǎng)絡(luò)信號，調(diào)整信號源的負(fù)載構(gòu)成模式。有源器件模型依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對其工作條件進(jìn)行選配，確定輸入匹配的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對射頻源、有源器件進(jìn)行端口入分析，確定輸出匹配的網(wǎng)絡(luò)連接負(fù)載情況，完成各個匹配功能的分析，實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)的攻放模式應(yīng)用。

射頻器件中包含有源和無源兩種，根據(jù)其電路模型石油有源進(jìn)行區(qū)分。雙級晶體管通過有基、射頻級、集電極三端進(jìn)行分配，調(diào)整確定NPN和PNP模式，確定其實(shí)際的工作特性和發(fā)射級別。按照匹配的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，調(diào)整目標(biāo)頻帶內(nèi)的阻抗變化操作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載阻抗信號源的相互適配效果，從而達(dá)到最大功率的輸出，實(shí)現(xiàn)實(shí)際設(shè)計(jì)效果符合整體網(wǎng)絡(luò)的作用標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2 射頻放大器的雙接口標(biāo)準(zhǔn)

功率放大器按照設(shè)計(jì)仿真操作，調(diào)整有源器件的等效電路模式，確定設(shè)計(jì)的方法和經(jīng)驗(yàn)技巧。通過雙扣網(wǎng)絡(luò)電路的有源器件分配，雙極晶體管、場效應(yīng)等一系列的操作，實(shí)現(xiàn)非線性的使用技術(shù)操作。通過數(shù)據(jù)參數(shù)的交叉調(diào)整，確定系統(tǒng)電路和電路行為的操作模式。依據(jù)雙口交叉或多口獨(dú)立網(wǎng)路交叉等模式，形成網(wǎng)路傳輸?shù)木仃噦鬏攩卧_定電路穩(wěn)定運(yùn)行的操作標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 射頻放大器的性能指標(biāo)

功率放大器需要有一定的參數(shù)指標(biāo)，在有效的工作頻率范圍內(nèi)施工。按照相關(guān)指標(biāo)范圍，調(diào)整工作功率模式。依據(jù)實(shí)際的工作范圍標(biāo)準(zhǔn)，確定工作范圍，調(diào)配有效信號放大的傳輸功能。其指標(biāo)包含輸出功率、增益、效率、線性標(biāo)準(zhǔn)度等。按照功率放大器的輸出標(biāo)準(zhǔn)，確定有用的頻帶標(biāo)準(zhǔn)，分析負(fù)載射頻信號的功率綜合，確定輸出功率模式。按照必要的輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，明確分功率的損耗模式，確定最佳的高低效率。依據(jù)功率放大器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，確定交流的輸出模式，明確線性的相互抵觸操作，確定設(shè)計(jì)放大器的電路參數(shù)。對集電極效率、功率負(fù)載效率、總效率進(jìn)行計(jì)算分析。調(diào)配功率放大器的增益，是輸出與輸入的比例關(guān)系，依據(jù)其急性指標(biāo)分析，確定信號增益的變化范圍，一般控制在20～30dBm之間。線性度是描述非線性電路的性能指標(biāo)，是功率放大器的核心模塊。依據(jù)整體系統(tǒng)的通信質(zhì)量水平進(jìn)行分析，調(diào)整通信系統(tǒng)的多元化操作，確定調(diào)制的載波、頻帶、幅值等思路。通過信號系統(tǒng)模式的操作，調(diào)整頻率范圍的傳輸信號標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 射頻放大器的工作模式

射頻功率放大器工作模式較多。根據(jù)不同的偏置情況確定有源、無源，確定不同導(dǎo)通的狀態(tài)。放大器需要較高的線性度。依據(jù)工作原理情況盡心分析，確定電路結(jié)構(gòu)模式。直接調(diào)試的發(fā)射電路結(jié)構(gòu)較多，通過發(fā)射基帶信號，直接調(diào)制到發(fā)射中段品信號上，通過A類、B類、C類功率放大器，獲取輸出信號的功率。功率放大器一般是在飽和點(diǎn)范圍內(nèi)工作，通過頻帶功率信道的干擾、誤碼率分配，調(diào)整射頻通信系統(tǒng)模式，明確功放的非線性失真標(biāo)準(zhǔn)來源。依據(jù)線性的信號處理標(biāo)準(zhǔn)和信通信號質(zhì)量水平進(jìn)行分析，調(diào)配線性技術(shù)對非線性的有效補(bǔ)償作用。

通過功率回退、前饋、預(yù)失真、負(fù)反饋等幾種線性化操作，調(diào)整不同的情況。例如，前饋線性操作中，通過結(jié)構(gòu)穩(wěn)定寬帶的操作，處理閉環(huán)結(jié)構(gòu)下的線性能力，確定多通道、多載波的寬帶系統(tǒng)模式。調(diào)整檢波器，逐步恢復(fù)調(diào)制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3? 射頻放大器的硬件電路

按照功率放大器的操作，分析輸出電路的功率和效率性能指標(biāo)，重點(diǎn)分析放大電路的結(jié)構(gòu)模式。依據(jù)放大電路的增益標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行要去分析，確定最大的負(fù)載阻抗和網(wǎng)路歐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)射頻放大器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分析立元件的整體設(shè)計(jì)電路，確定射頻電路的放大電路、調(diào)頻電路、緩沖電路、驅(qū)動電路、功率放大器等模式。

設(shè)計(jì)步驟目標(biāo)分析中，選配合理的射頻功放管標(biāo)準(zhǔn)，確定電路功率的基本特性，確定耐壓特征，明確放大電路的整體設(shè)計(jì)需求。依據(jù)射頻功放的情況進(jìn)行電路設(shè)計(jì)分析，選配合理的功率晶體管，確定放大電路的靜態(tài)工作模式，確定偏置電路的設(shè)計(jì)，確定輸出輸入的網(wǎng)路匹配設(shè)計(jì)模式。通過仿真參數(shù)分析，確定仿真曲線提出軟件設(shè)計(jì)的基本情況。按照通信設(shè)備確定系統(tǒng)單元，明確發(fā)射電路的射頻機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、帶發(fā)射變換電路的射頻機(jī)、調(diào)制發(fā)射機(jī)。根據(jù)不同的功率放大器確定發(fā)射信號的不同模式。

4? 射頻放大器的軟件仿真

按照發(fā)射電路的實(shí)際情況進(jìn)行仿真分析，確定輸入功率為15dBm，輸出功率為27dBm，明確增益，效率，失真標(biāo)準(zhǔn)。按照輸出匹配的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，確定電路的仿真標(biāo)準(zhǔn)模式。依據(jù)實(shí)際的輸出網(wǎng)絡(luò)、仿真結(jié)構(gòu)模式、功率頻率情況進(jìn)行判斷，確定最優(yōu)仿真結(jié)果。通過多電路的優(yōu)化仿真處理，確定傳輸系統(tǒng)，降低傳輸?shù)墓β蕮p耗標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整阻抗，優(yōu)化電路的匹配，實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)滿足操作標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)功率放大電路圖進(jìn)行PCB版圖制作，遵照電路元器件的實(shí)際布局，確定電路分塊操作模式。通過PCB金融熔錫系統(tǒng)處理，減少不必要的重復(fù)焊接操作，及時(shí)處理元器件的空間范圍，確保電磁兼容有效性。

5? 結(jié)語

綜上所述，大功率高速射頻功率放大器通過綜合性能的提升，逐步加強(qiáng)射頻功率方法設(shè)計(jì)仿真，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的功效提升，滿足射頻功率的相關(guān)放大指標(biāo)性能，調(diào)整相關(guān)線性系統(tǒng)下的技術(shù)效率提升標(biāo)準(zhǔn)，確保射頻功率放大器實(shí)際應(yīng)用符合通信信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 段鎮(zhèn).L波段脈沖功率放大器的研制[D].天津大學(xué)，2018.

[2] 汪標(biāo).射頻高效E類功率放大器研究[D].北京郵電大學(xué)，2018.

[3] 婁崇義.C波段射頻功率放大器的研究[D].長春理工大學(xué)，2017.