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《射頻功率放大器電路設計》突齣“先進性、工程性、實用性”的特點,可以作為從事無綫通信、移動通信、無綫數據采集與傳輸係統、無綫遙控和遙測係統、無綫網絡、無綫安全防範係統等應用研究的工程技術人員在進行射頻功率放大器設計時的參考書和工具書,也可以作為高等院校通信、電子等相關專業本科生和研究生的專業教材和參考書。
內容簡介
本書介紹瞭射頻功率放大器電路的電路結構、工作原理、分析方法等電路設計所需要的相關信息,介紹瞭采用射頻功率晶體管、射頻場效應管(FET)、單片微波集成電路(MMIC)、射頻功率放大器模塊、單片射頻功率放大器集成電路構成的射頻功率放大器電路實例的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容。
本書突齣“先進性、工程性、實用性”的特點,可以作為從事無綫通信、移動通信、無綫數據采集與傳輸係統、無綫遙控和遙測係統、無綫網絡、無綫安全防範係統等應用研究的工程技術人員在進行射頻功率放大器設計時的參考書和工具書,也可以作為高等院校通信、電子等相關專業本科生和研究生的專業教材和參考書。
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目錄
第1章 射頻功率放大器電路基礎
1.1 射頻功率放大器的主要技術指標
1.1.1 輸齣功率
1.1.2 效率
1.1.3 綫性
1.1.4 雜散輸齣與噪聲
1.2 射頻功率放大器電路結構
1.2.1 射頻功率放大器的分類
1.2.2 A類射頻功率放大器電路
1.2.3 B類射頻功率放大器電路
1.2.4 C類射頻功率放大器電路
1.2.5 D類射頻功率放大器電路
1.2.6 E類射頻功率放大器電路
1.2.7 F類射頻功率放大器電路
1.3 功率放大器電路的阻抗匹配網絡
1.3.1 阻抗匹配網絡的基本要求
1.3.2 集總參數的匹配網絡
1.3.3 傳輸綫變壓器匹配網絡
1.4 功率閤成與分配
1.4.1 功率閤成器
1.4.2 功率分配器
1.5 功率放大器的綫性化技術
1.5.1 前饋綫性化技術
1.5.2 反饋技術
1.5.3 包絡消除及恢復技術
1.5.4 預失真綫性化技術
1.5.5 采用非綫性元件的綫性放大(LINC)
1.6 功率晶體管的二次擊穿與散熱
第2章 晶體管射頻功率放大器電路
2.1 MAX2601/MAX2602 1 W 1.0 GHz 3.6 V射頻功率放大器
2.2 MMG3001NT1/3002N71 40~~3600 MHz功率放大器
2.3 MMG3003NT1 40~~3600 MHz功率放大器
2.4 MMG3005NT1 400~2400 MHz功率放大器
2.5 MMG3007/08/09/10/11/12/13NT1 0~~6.0 GHz功率放大器
2.6 MRF6404 30 W 1.8~2.0 GHz 26 V射頻功率放大器
2.7 MRF6409 20 W 960 MHz 26 V射頻功率放大器
2.8 MRFl5090 90 W 1.5 GHz 26 V射頻功率放大器
2.9 MRF20030/20060 30 W/60 W 2.0 GHz 26 V射頻功率放大器
2.10 PHl617 60W 1615~1685 MHz 26 V射頻功率放大器
2.11 PHl819 45 W 1805-1880 MHz 25 V射頻功率放大器
2.12 PTB 20151 45 W 1.8-2.0 GHz 26 V射頻功率放大器
2.13 SXA一289 5-2000 MHz射頻中功率放大器
2.14 SXA一389 400~~2500 MHz 1/4 W射頻中功率放大器
2.15 SXT一289 1.8-2.5 GHz射頻中功率放大器
第3章 場效應管(FET)射頻功率放大器電路
3.1 2SK3074 630 mW VHF/UHF功率放大器
3.2 2SK3075 7.5 W VHF/UHF功率放大器
3.3 MMH3101NTl 21.5 dBm 250-3000 MHz功率放大器
3.4 MRFl82R1 30 W 1.0 GHz 28 V射頻功率放大器
3.5 MRFl84 60 W 1.0 GHz 28 V射頻功率放大器
3.6 MRFl86 120 W 1.0 GHz 28 V射頻功率放大器
3.7 MRF281/MRF282 4 W/10 W 26 V 2.0 GHz功率放大器
3.8 MRF284LR1/LSRI 30 W 2.0 GHz 26 V功率放大器
3.9 MRFl51l 8 W 175 MHz 7.5 V射頻功率放大器
3.10 MRFl513 3 W 520 MHz 12.5 V射頻功率放大器
3.11 MRFl517 8 W 520 MHz 7.5 V射頻功率放大器
3.12 NPTB00025 25 W 400 3000 MHz 28 V射頻功率放大器
3.13 PD57006 6 W 1.0 GHz 28 V射頻功率放大器
3.14 PD570 18/30/45/60/7.1.0 GHz 28 V射頻功率放大器
3.15 PTF 10041 12 W 1.0~2.0 GHz射頻功率放大器
3.16 PTF 10135 5 W 1.0~2.0 GHz射頻功率放大器
3.17 PTF 10149 70 W 921~960 MHz射頻功率放大器
3.18 PTF 102002 90 W 2110~2170 MHz射頻功率放大器
3.19 PTF 102003 120 W 2110~2170 MHz射頻功率放大器
第4章 單片微波集成電路(MMIC)功率放大器電路
4.1 AMMP-6420 6.0~18.0 GHz l W MMIC功率放大器
4.2 MSA-0504/0505 1.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.3 MSA-0520 1.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.4 SGA-3363 DC~5.5 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.5 SNA-100/176/186 DC~10.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.6 SNA-400 DC~8.0 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.7 SNA-600 DC~6.5 GHz 50 Ω MMIC功率放大器
4.8 SNA-486/686 DC~6.5/6.0 GHz 50 Ω MMIC放大器
4.9 TGA1073B-SCC 27.0~32.0 GHz 0.7 W MMIC功率放大器
4.10 TGAl073C-SCC 36.0~40.0 GHz MMIC功率放大器
4.11 TGAll35B-SCC 18.0~27.0 GHz l w MMIC功率放大器
4.12 TGAll52-SCC 13.75~15.0 GHz 2 W MMIC功率放大器
4.13 TGAll71-SCC 36.0~40.0 GHz 1 W MMIC功率放大器
4.14 TGAll72-SCC 27.0~32.0 GHz 1 W MMIC功率放大器
4.15 TGA250l-EPU 6.0~18.0 GHz 2.8 W MMIC功率放大器
4.16 TGA2502-EPU 12.5~15.0 GHz 4 W MMIC功率放大器
4.17 TGA4040 17.0~43.0 GHz中功率放大器/乘法器
4.18 TGA4902-SM Ka-波段中功率放大器
4.19 XPl000 17.0~24.0 GHz MMIC功率放大器
4.20 XPl001 26.0~40.0 GHz MMIC功率放大器
第5章 射頻功率放大器模塊
5.1 AP502/AP512 4 w/8 W 2110~2170 MHz射頻功率放大器模塊
5.2 AP513 8 W 1805~1880 MHz射頻功率放大器模塊
5.3 ATF-501P8/ATF-511P8 50 MHz~6.0 GHz射頻功率放大器模塊
5.4 MHL8115/D 1 W 50~1000 MHz綫性射頻功率放大器模塊
5.5 MHL8118/D 1 W 50~1000 MHz綫性射頻功率放大器模塊
5.6 MHWl345 800 mW 10~200 MHz綫性射頻功率放大器模塊
5.7 PHA2729-300M 300 W 2.7~2.9 GHz雷達脈衝功率放大器模塊
5.8 PTH 31002 30 W 1.9~2.0 GHz 50 n射頻功率放大器模塊
5.9 PTH 32003 25 W 1.9~2.0 GHz 50 n射頻功率放大器模塊
第6章 150~960 Mttz射頻功率放大器電路
6.1 AWT921 925~960 MHz功率放大器
6.2 MAX2232/MAX2233 250 mW 900 MHz增益可控功率放大器
6.3 MAX2235 1 W 900 MHz 3.6 V功率放大器
6.4 MRFIC2006 500~1000 MHz綫性功率放大器
6.5 RF2132 800~950 MHz綫性功率放大器
6.6 RF2155 430 930 MHz可編程增益功率放大器
6.7 RF2162 800 960 MHz綫性功率放大器
6.8 RF2175 380 512 MHz綫性功率放大器
6.9 RF2192 400~960 MHz綫性功率放大器
6.10 RF5110G FM 150 MHz/450 MHz/865 MHz/915 MHz功率放大器
6.11 SPA-1118 l W 850 MHz功率放大器
6.12 SPA-2118 l W 850 MHz功率放大器
6.13 T0930 2 W 900 MHz功率放大器
第7章 1.0~2.5 GHz射頻功率放大器電路
7.1 AP60l/602/603 1.8 W/4 W/7 W 28 V 800~~2200 MHz功率放大器
7.2 AWT1921 1610~~1626.5 MHz功率放大器
7.3 MAX2242 2.4~2.5 GHz綫性功率放大器
7.4 RF2126 2.45 GHz ISM綫性功率放大器
7.5 RF2163 3 V 2.5 GHz HSM綫性功率放大器
7.6 RF5152 2.4~2.5 GHz綫性功率放大器
7.7 RF5163 1.8~2.5 GHz綫性功率放大器
7.8 RF5187 0.8~2.5 GHz綫性功率放大器
7.9 SPA-1218/1318 1 W 1960/z150 MHz功率放大器
7.10 SPA-2318 1 W 1.7~2.2 GHz功率放大器
第8章 射頻功率放大器的驅動器電路
8.1 AD8353 0.1~2.7 GHz 50 Ω驅動器
8.2 ADR3410 1 W 850~2200 MHz 50 Ω驅動器
8.3 HPMX-3002 150~960 MHz驅動器
8.4 MAX2430 0.8~1.0 GHZ放大器/驅動器
8.5 MGA83563 0.5-6.0 GHz功率放大器/驅動器
8.6 MRFIC2004 0.8~1.0 GHz驅動器和斜坡電壓發生器
8.7 NJGl307R 0.8~1.9 GHz驅動器
8.8 NJGl312PCI 887~925 MHz SPDT開關和驅動器
8.9 SGA-5263 DC~4.5 GHz驅動器
8.10 STB7101 0.9~1.9 GHz寬頻帶前置功率放大器
8.u TGA4042-EPU 41.0~45.0 GHz Q頻帶驅動器
8.12 TGA4510-SM 29.0~31.0 GHz Ka頻帶驅動器
8.13 TGA4521 32.0~47.0 GHz Ka頻帶驅動器
第9章 藍牙功率放大器電路
9.1 CGB240藍牙功率放大器
9.2 CGB241二級藍牙功率放大器
9.3 MAX2240藍牙功率放大器
9.4 MAX2244/45/46藍牙功率放大器
9.5 MRFIC2408藍牙功率放大器
9.6 PA2423MB藍牙功率放大器
9.7 RF2172藍牙功率放大器
9.8 T7023藍牙功率放大器
9.9 T7024藍牙前端電路
9.10 μPG2301TQ藍牙功率放大器
第10章 無綫局域網(WLAN)功率放大器電路
10.1 AWI.6153 2.4 GHz 802.llg/b WLAN功率放大器
10.2 AWL9224 2.4 GHz 802.llb/g WLAN功率放大器
10.3 AWL9924 2.4/5.0 GHz 802.lla/b/g WLAN功率放大器
10.4 MAX2247 2.4 GHz IEEE 802.llb/g DSSS/OFDM WLAN功率放大器
10.5 MMG2401 2.4 GHz 802.llg WLAN功率放大器
10.6 RF5117 2.4 GHz IEEE 802.11b/g WLAN功率放大器
10.7 RF5125 2.4 GHz IEEE 802.llb/g/n WLAN功率放大器
10.8 RF5189 2.4 GHz IEEE 802.llb WLAN功率放大器
10.9 RF5300 5.0 GHz 802.llb/n WLAN功率放大器
10.10 RFS P2023 2.4 GHz 802.llb/g WLAN功率放大器
10.11 RFS P5022/5032 5.0 GHz 802.lla WLAN功率放大器
10.12 SA241l 2.4 GHz 802.llb WLAN功率放大器
10.13 STB7720L2.4 GHz 802.llb/g WLAN功率放大器
lo.14 T3515 5.0 GHz 802.lla WLAN功率放大器
10.15 T7031 2.4 GHz 802.llb wLAN功率放大器
10.16 TQP2420B 2.4 GHz 802.llb WLAN放大器
10.17 TQP2420G 2.4 GHz 802.11b/g WLAN放大器
10.18 TQP777002 2.4 GHz 802.11b/g WLAN功率放大器
第11章 WiMAX功率放大器電路
11.1 AWM6430 3.5 GHz wiMAX功率放大器
11.2 NPT25015 15 w 1.7~2.7 GHz 28 V WiMAX功率放大器
11.3 NPT35015 15 W 3.3~3.8 GHz 28 V wiMAX功率放大器
11.4 SZP-2026Z 2 W 2.2~2.7 GHz WiMAX功率放大器
11.5 TGA2702-SM 2.5 GHz WiMAX驅動器/功率放大器
11.6 TGA2703-SM 3.5 GHz WiMAX驅動器/功率放大器
11.7 TGA2925-SG 5.6 W 3.5 GHz wiMAX功率放大器
第12章 射頻信號功率檢測/控製電路
12.1 AD8312 50 MHz~3.5 GHz 45 dB射頻功率檢測器
12.2 AD8314 0.1~2.7 GHz 45 dB射頻功率檢測器/控製器
12.3 AD8317 1 MHz~10.0 GHz 50 dB對數檢測器/控製器
12.4 AD8318 1 MHz~8.0 GHz 60 dB對數檢測器/控製器
12.5 AD8362 60 dB 50 Hz~2.7 GHz射頻功率檢測器
12.6 ADL5500 0.1~6.0 GHz TruPwrrM檢測器
12.7 LMV243 50 dB 450 MHz~2.0 GHz射頻發射功率控製器
12.8 LT5504 80 dB 0.8~2.7 GHz射頻功率檢測器
12.9 LT5534 60 dB 50 MHz~3.0 GHz射頻功率檢測器
12.10 LT5536-26~12 dB0.6~7.0 GHz射頻功率檢測器
12.11 LT5537 83 dB 10~1000 GHz射頻功率檢測器
12.12 LTC5507 48 dB 100 kHz~1.0 GHz射頻功率檢測器
12.13 MAX2015 0.1~2.5 Guz 75 dB對數檢測器/控製器
12.14 MAX2016 LF~2.5 GHz的功率、增益和VSWR檢測器/控製器
12.15 MAX2205/06/07/08 0.8~2.0 GHz射頻功率檢測器
參考文獻
精彩書摘
第1章 射頻功率放大器電路基礎
1.1 射頻功率放大器的主要技術指標
射頻功率放大器是各種無綫發射機的主要組成部分。在發射機的前級電路中,調製振蕩電路所産生的射頻信號功率很小,需要經過一係列的放大(如緩衝級、中間放大級、末級功率放大級),在獲得足夠的射頻功率後,纔能饋送到天綫上輻射齣去.為瞭獲得足夠大的射頻輸齣功率,必須采用射頻功率放大器。射頻功率放大器電路設計需要對輸齣功率、激勵電平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等問題進行綜閤考慮。射頻功率放大器的主要技術指標是輸齣功率與效率,這是研究射頻功率放大器的關鍵。而對功率晶體管的要求,主要是考慮擊穿電壓、最大集電極電流和最大管耗等參數。為瞭實現有效的能量傳輸,天綫和放大器之間需要采用阻抗匹配網絡。
1.1.1 輸齣功率
在發射係統中,射頻末級功率放大器輸齣功率的範圍可小至毫瓦級(便攜式移動通信設備)、大至數韆瓦級(發射廣播電颱)。為瞭有效地錶示功率電子的大小,最好的方法就是用dB來作為功率的單位。
前言/序言
本書是無綫通信設備電路設計係列叢書之一,主要介紹與射頻功率放大器電路設計相關的內容。該係列叢書包含有《射頻小信號放大器電路設計》、嚷射頻功率放大器電路設計》、《混頻器電路設計》、《調製器與解調器電路設計》、《鎖相環與頻率閤成器電路設計》和《單片無綫發射與接收電路設計》。
本書共有12章。第1章介紹瞭射頻功率放大器的輸齣功率、效率、綫性、雜散輸齣與噪聲等主要技術指標。還介紹瞭A類、B類、C類、D類、E類、F類射頻功率放大器的電路結構與工作原理,功率放大器電路的阻抗匹配網絡的基本要求,集總參數匹配網絡和傳輸綫變壓器匹配網絡的電路結構與工作原理,功率閤成器和功率分配器的電路結構與工作原理,前饋、反饋、包絡消除及恢復、預失真、采用非綫性元件等功率放大器綫性化技術,功率晶體管的二次擊穿與散熱等內容。
第2章介紹瞭采用MAX係列、MMG係列、MRF係列、PH係列、SXA係列晶體管構成的射頻功率放大器電路的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容(輸齣功率從幾毫瓦至幾十瓦,頻率範圍為40~3600 MHz)。
第3章介紹瞭采用2SK係列、MMH係列、MRF係列、NPT係列、PD係列、PTF係列場效應管(FET)構成的射頻功率放大器電路的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容(輸齣功率從幾毫瓦至幾十瓦,頻率範圍為175~3000 MHz)。
第4章介紹瞭采用AMMP係列、MSA係列、SGA係列、SNA係列、TGA係列、XP係列單片微波集成電路(MMIC)構成的射頻功率放大器電路的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容(輸齣功率從幾毫瓦至幾瓦,頻率範圍為DC~40 GHz)。
第5章介紹瞭采用AP係列、ATF係列、MHL係列、MHw係列、PHA係列、PTH係列射頻功率放大器模塊構成的射頻功率放大器電路的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容(輸齣功率從幾瓦至幾百瓦,頻率範圍為10~6 GHz)。
第6章介紹瞭采用AwT係列、MAX係列、MRF係列、RF係列、SPA係列、T係列單片射頻功率放大器集成電路構成的功率放大器電路的主要技術性能、引腳端封裝形式、內部結構、電原理圖、印製電路闆圖和元器件參數等內容(輸齣功率從幾毫瓦至幾瓦,頻率範圍為150~960 MHz)。
射頻功率放大器電路設計:理論、實踐與前沿探索 書籍簡介 本書旨在為讀者提供一套全麵而深入的射頻功率放大器(RF Power Amplifier, PAs)電路設計知識體係。我們將從最基礎的射頻電路原理入手,逐步深入到各種功率放大器拓撲結構、器件選擇、偏置技術、匹配網絡設計、失真抑製以及穩定性分析等核心內容。本書不僅關注理論的嚴謹性,更強調實踐的可操作性,通過豐富的案例分析和設計流程指導,幫助讀者掌握將理論轉化為實際高性能射頻功率放大器的能力。 第一章:射頻基礎與功率放大器的定義 在深入功率放大器的設計之前,理解射頻(RF)信號的特性至關重要。本章將詳細介紹電磁波的傳播原理,頻率、波長、阻抗等基本概念。我們將探討射頻電路中特有的信號衰減、噪聲以及非綫性等問題,並介紹常用的射頻參數,如增益、效率、綫性度、輸齣功率、帶寬等。在此基礎上,我們將對射頻功率放大器進行清晰的定義,明確其在各類通信係統、雷達、廣播電視等應用中的關鍵作用和技術挑戰。我們將區分不同類型的功率放大器,如低噪聲放大器(LNA)和功率放大器(PA),闡述它們在係統中所扮演的差異化角色。 第二章:半導體器件的射頻特性與選型 功率放大器的核心是射頻功率器件。本章將詳細介紹當前主流的射頻功率半導體器件,包括雙極結型晶體管(BJT)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)以及雙擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)等。我們將深入剖析這些器件在射頻頻段下的等效電路模型,重點關注其寄生參數、擊穿電壓、導通電阻、跨導、頻率特性(如 $f_T$ 和 $f_{max}$)等關鍵參數。通過對不同器件特性的深入理解,讀者將能夠根據具體的應用需求,選擇最適閤的功率器件,並掌握評估器件性能的關鍵指標。 第三章:功率放大器基本拓撲結構 功率放大器的性能在很大程度上取決於其內部電路的拓撲結構。本章將係統介紹幾種經典的功率放大器拓撲,包括: A類放大器: 講解其綫性度高但效率低的特點,以及其在對綫性度要求極高的場閤的應用。 B類放大器: 分析其效率的提升,以及交越失真的問題。 AB類放大器: 介紹如何通過調整偏置電壓來平衡綫性和效率,是實際應用中最廣泛的拓撲之一。 C類放大器: 探討其高效率的優勢,以及在需要高功率輸齣且對綫性度要求不高的場閤(如效率優先的無綫通信基站)的應用。 D類、E類、F類等開關類放大器: 詳細講解其基於開關原理實現高效率的機製,以及它們在現代無綫通信中的重要性。我們將分析各種開關類拓撲的優勢、劣勢和適用場景,重點關注其在高效率下的效率提升原理和設計挑戰。 第四章:輸入輸齣匹配網絡的原理與設計 為瞭實現功率放大器的高效工作,輸入和輸齣端口的阻抗匹配至關重要。本章將深入講解阻抗匹配的理論基礎,包括史密斯圓圖的應用、傳輸綫理論以及集總參數和分布參數匹配網絡的設計方法。我們將介紹常用的匹配元件,如電感、電容、傳輸綫段等,並提供詳細的設計流程和計算公式。此外,本章還將討論如何在寬帶應用中實現寬帶匹配,以及考慮匹配網絡對放大器穩定性和噪聲性能的影響。 第五章:偏置電路設計與穩定性分析 閤適的偏置電路是保證功率放大器正常工作的前提。本章將介紹多種偏置技術的原理和實現,包括固定偏置、自偏置、源退耦偏置以及動態偏置等。我們將分析不同偏置技術對放大器性能(如直流功耗、啓動特性、綫性度)的影響,並提供相應的電路設計指導。 功率放大器的穩定性是決定其能否可靠工作的關鍵因素。本章將詳細闡述功率放大器産生振蕩的原因,以及評估穩定性的方法,包括Bode圖、Nyquist圖、$mu$因子和$Delta$因子分析。我們將介紹如何通過優化電路設計、選擇閤適的元件以及增加穩定器件來提高功率放大器的穩定性,並講解穩定網絡的具體設計思路。 第六章:功率放大器的綫性度提升技術 現代無綫通信對功率放大器的綫性度提齣瞭越來越高的要求,以滿足復雜的調製方案(如OFDM)的需求。本章將深入探討功率放大器非綫性的産生機理,包括諧波失真、互調失真等。我們將介紹多種綫性化技術,例如: 預失真(Pre-distortion)技術: 講解如何通過數字或模擬方式在信號進入功率放大器之前對其進行補償,以抵消放大器的非綫性。 包絡跟蹤(Envelope Tracking)技術: 分析如何根據輸入信號的瞬時包絡動態調整放大器的偏置電壓,從而在不同功率水平下保持高綫性度。 基帶數字預失真(Digital Pre-distortion, DPD): 詳細介紹在數字域實現預失真的原理、算法和硬件實現方法。 後失真(Post-distortion)技術: 探討在信號輸齣端進行補償的方法。 第七章:效率優化與熱管理 提高功率放大器的效率對於降低功耗、減小器件發熱、延長電池壽命至關重要。本章將深入研究各種提高效率的方法,包括器件的優化選擇、偏置策略的調整、開關類放大器拓撲的應用以及先進的效率提升技術。 同時,功率放大器在高功率工作時會産生大量的熱量,必須進行有效的熱管理以保證器件的可靠性和壽命。本章將詳細講解功率放大器的熱模型,分析散熱的傳導、對流和輻射機製,介紹常用的散熱方案,如散熱片、風扇、熱管以及半導體材料的選擇等,並提供相關的熱設計指導。 第八章:電磁兼容性(EMC)與電磁乾擾(EMI) 功率放大器在工作過程中會産生電磁輻射,並可能受到外部電磁場的乾擾。本章將介紹電磁兼容性的基本概念,分析功率放大器産生電磁乾擾(EMI)的源頭,以及電磁敏感性的問題。我們將探討降低EMI/EMC的措施,包括濾波器的設計、屏蔽技術的應用、PCB布局布綫規則以及接地策略等,以確保功率放大器能夠符閤相關的EMC標準。 第九章:功率放大器的測試與測量 掌握功率放大器的測試與測量方法是驗證設計性能、進行故障診斷的關鍵。本章將詳細介紹射頻功率放大器常用的測試設備,如頻譜分析儀、信號源、功率計、網絡分析儀等,並講解各種關鍵參數的測量方法,包括輸齣功率、增益、效率、綫性度(ACPR, EVM)、諧波和雜散抑製、穩定性等。我們將提供實際的測量流程和注意事項。 第十章:新一代功率放大器技術與前沿展望 隨著通信技術的飛速發展,功率放大器也在不斷創新。本章將對當前和未來功率放大器領域的前沿技術進行探討,包括: GaN(氮化鎵)功率器件的應用: 分析GaN在高頻、高功率下的優勢及其在5G、雷達等領域的應用前景。 砷化鎵(GaAs)功率器件的最新進展: 介紹GaAs器件在特定頻段和應用中的優勢。 寬帶隙半導體材料的未來發展: 展望SiC(碳化矽)等材料在功率放大器領域的應用潛力。 數字化功率放大器(Digital PA)的概念與實現: 探討將數字信號處理與功率放大器相結閤的趨勢。 麵嚮5G/6G的功率放大器設計挑戰: 分析新一代通信標準對功率放大器提齣的更高要求,如更高的頻率、更大的帶寬、更低的功耗和更高的效率。 附錄 本附錄將提供射頻功率放大器設計中常用的工程工具,包括各種散射參數(S參數)的定義和應用、噪聲係數的計算、功率組閤器的設計原理以及常用的設計軟件簡介等,為讀者提供更實用的參考。 結語 本書力求成為一本集理論深度、實踐指導和前沿視野於一體的射頻功率放大器設計參考手冊。我們希望通過本書的學習,讀者能夠深刻理解射頻功率放大器的工作原理,熟練掌握其電路設計方法,並能夠獨立完成高性能射頻功率放大器的設計與優化,為推動相關領域的科技進步貢獻力量。