高频功率放大器课程设计报告书

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1、高频电子线路课程设计说明书 0 目录 1 .概述及基本原理 1 2.方案及各部分设计原理分析. 2 2.1 整体介绍. 2 2.2 原理分析. 2 2.3 具体分析. 3 3.参数的计算和选择错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1 功率放大器输出功率的计算分析. 4 3.2 谐振回路的计算分析. 4 3.3 放大管栅极和板极的电流电压关系. 5 3.4 高频功率放大器的能量关系. 8 3.5 发射管的工作状态. 9 4.仿真结果及分析总结. 10 5.心得体会. 13 6.参考文献. 14 高频电子线路课程设计说明书 1 1 .概述及基本原理概述及基本原理 高频功率放大器是对载波信号或高频

2、信号进行功率放大的电路。 利用选频网 络作为负载回路的功率放大器成为谐振功率放大器。 随着现代通信技术的日益发 展高频放大应用的领域也越来越广。 在某些场合高频放大技术的高低成为制约本 领域技术发展的关键所在。比如射频手机和高频信号收发机等，都需要用到高频 功率放大器，并且作为一项非常重要的技术攻关项目。特别是移动电话机中高频 功率放大器品质的高低直接影响其产品的技术指标。 所以本次课程设计我选择高 频功谐振率放大器。 如图 1-1 所示为高频功放基本原理图，图中，高频扼流圈提供直流通路，C1 为隔直流电容，谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。其中天线等效阻抗， 作为输出负载。与非谐振功放比

3、较，它们都要求安全高效地输出足够大的不失真 功率，但有一些区别。 图 1-1 高频功放基本原理图 谐振式高频功率放大器的特点是：为了提高效率，放大器常工作于丙类状 态，晶体管发射结为反向偏置，由 Eb（VBB）来保证，流过晶体管的电流为余弦 脉冲波形；负载为谐振回路，除了确保从电流脉冲波中取出基波分量，获得正 弦电压波形外，还能实现放大器的阻抗匹配。 高频电子线路课程设计说明书 2 2.方案方案及各部分设计原理分析及各部分设计原理分析 2.1 整体介绍整体介绍 基本部分组成，即电子管、谐振回路和电源。电子管在放大器中起着把直流 能量转换为交流能量的作用；谐振回路是电子管的负载；电源供给电子管各

4、电极 电压，它们共同保证电子管的正常工作。 放大器有两个主要电路：板极电路和栅极电路。板极电路包括并联振荡 回路和直流板极电压 Ea的馈电电路。振荡回路由电感 L1、电容 C1和电阻 r 组成。 电路中 C1 为高频旁路电容，L 1 为高频阻流圈。在栅极电路中加入直流偏压 E g， 一般 Ea为负值。电路中 C2 和 L 2 分别是栅极回路的高频旁路电容和高频阻流圈。 2.2 原理原理分析分析 知道前级送来的高频激励电压为 ug=Ugcost 它加在栅极与阴极之间。其 中，ug是激励电压的瞬时值，Ug是激励电压的振幅值，2f 是激励电压的角 频率，f 是激励电压的频率。 当电路接好并将各电极电压加上时，则在板极电路中就会出现受到栅极电 压控制的板流脉冲，脉冲波形如图 3-1 所示。ia是周期性函数，由数学知识可知， 它可用傅氏级数来表示，即 ia=Ia0+Ia1cost+Ia2cos2t+Iancosnt （2.1） 可见，板极电流等于直流分量 Ia0、一次谐波(基波)、二次谐波和其他高次谐波之 和 高频电子线路课程设计说明书 3