《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 设计应用 > 基于谐波抑制的小型化高效率功率放大器设计
基于谐波抑制的小型化高效率功率放大器设计
2023年电子技术应用第2期
刘天韵,刘少斌
南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 211100
摘要: 针对传统VHF波段功率放大器存在的体积大、效率低、谐波干扰严重等问题,利用集总参数元件设计了一款工作于该波段的小型化、高功率、高效率功率放大器。通过在功率放大器的输出匹配电路中引入多级LC谐振网络,实现了对谐波分量的有效抑制,提高了功率放大器的线性度和效率,也改善了电磁兼容性。实物测试结果表明,该功率放大器的饱和输出功率约为44.9 dBm,饱和功率增益为14 dB,功率附加效率为62%,性能优良,具有较好的实际工程应用价值,可广泛应用于航空、航天等领域。
中圖分類號(hào):TN92
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223374
中文引用格式: 劉天韻,劉少斌. 基于諧波抑制的小型化高效率功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2023,49(2):97-101.
英文引用格式: Liu Tianyun,Liu Shaobin. Design of miniaturized high efficiency power amplifier based on harmonic suppression[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(2):97-101.
Design of miniaturized high efficiency power amplifier based on harmonic suppression
Liu Tianyun,Liu Shaobin
College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100, China
Abstract: To overcome conventional VHF power amplifiers′ shortcomings of bulky size, low efficiency, and EM interferences due to output harmonics, a miniaturized, high power and high efficiency power amplifier working in VHF band is designed by using lumped parameter elements in this paper. In this work, multiple series LC resonators are introduced into the output matching circuit of the power amplifier, with effectively suppressed harmonic components, improved linearity and efficiency, as well as improved electromagnetic compatibility of the power amplifier. Finally, the physical test results show that the saturated output power of the power amplifier is about 44.9 dBm, the saturated power gain is 14 dB, and the power added efficiency is 62%. With its excellent performance, it has good practical engineering application value and can be widely used in aviation, aerospace and other fields.
Key words : power amplifier;harmonic suppression;high efficiency;miniaturization;VHF band

0 引言

    隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)于無線通信設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)要求也越來越高。功率放大器通常位于發(fā)射機(jī)的最末級(jí),作為射頻傳輸系統(tǒng)中平均能耗最大的模塊之一,其增益、功率、效率等性能參數(shù)已經(jīng)成為了能從很大程度上直接反映系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵性指標(biāo)[1]。

    如今,國際上對(duì)于高頻、高集成化功率放大電路的研究越發(fā)火熱,然而在較低頻段下卻缺乏簡(jiǎn)單而又性能優(yōu)良的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于VHF波段的信號(hào),由于受到波長(zhǎng)的影響,在該波段內(nèi)傳統(tǒng)的分布式參數(shù)電路往往體積龐大,不利于小型化設(shè)計(jì);同時(shí),因信號(hào)頻率較低,功率放大器又多工作在飽和狀態(tài),功放的非線性特性將會(huì)引入大量的諧波分量,且該波段內(nèi)諧波的頻率分布十分密集,不僅會(huì)造成基波信號(hào)能量的流失,功率較大的諧波信號(hào)也會(huì)在各系統(tǒng)間形成強(qiáng)烈的電磁干擾。本文提出了一種VHF波段小型化、高功率、高效率、高諧波抑制功率放大器,利用集總參數(shù)元件進(jìn)行設(shè)計(jì),大幅減小了模塊的整體電路面積,同時(shí)利用多級(jí)LC諧振網(wǎng)絡(luò),增加對(duì)諧波分量的抑制,進(jìn)一步提高了功率放大器的效率[2]。




本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載:http://m.ihrv.cn/resource/share/2000005177




作者信息:

劉天韻,劉少斌

(南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院,江蘇 南京 211100)




wd.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。