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上述测试是在输出功率后端串接250 W/30 dB的衰减器,所以频谱仪显示102 mW,互调测试单峰幅度为25.4 mW,即就是峰包功率101.6 W。从以上可看出,此测试点均满足功率放大器的设计指标要求。
6 功放设计注意的问题
6.1 噪声
在设计高增益级联功率放大器时,选用低噪声功放管不但有利于功放的谐波和互调指标,更有利于功放的稳定工作。为了减小噪声,第一级选用低噪声晶体管。末级功率放大器的偏置电源不应有微弱寄生振荡,纹波不能太大,否则会引起功放自激振荡。
6.2 效率
在功放设计中,效率是一个很重要的指标。短波频段的功放效率基本在40%。一方面,效率低,预示着功放输入、输出、级间匹配存在失配,从而将一部分功率耗散在阻抗型元件上,导致发热,甚至损坏器件的正常工作;另一方面,效率低,匹配失衡,驻波比大,极易损坏功放管,造成研发成本的上升,同时大电流的工作状态,使功放处在一种隐性的非安全状态下。在设计高增益级联功率放大器时,为了提高效率,应选用高增益晶体管,尽可能减少晶体管数量,减少功放的级数。该功放的效率在1.6~25 MHz几乎达到了末级输出功放管效率的50%,在同类功放中效率比较高,从而工作状态更可靠。
7 结语
在低压短波功率放大器的设计中,输出满足设计要求的功率和线性度是设计者应予以重视的关键问题,文中对于这个问题具体实现措施进行了探讨,并详细分析了短波功率放大器模块的具体设计过程。通过样机的实测结果证明,文中的论述方法是具体可行的,可供射频功率放大器设计工程师作为参考。