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國創(chuàng)關(guān)于微波放大器基礎(chǔ)詳解

  微波放大器即微波頻率的放大器。是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置,由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。包括微波真空管型、固態(tài)微波器件型及量子型微波放大器。用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。國創(chuàng)今天就說說微波放大器的基礎(chǔ)常識!

  增益/增益平坦度

  放大器輸出功率和輸入功率的比率稱為增益,通常用dB值來表示。通常放大器的增益都指小信號增益,是在其線性放大區(qū)域50Ω系統(tǒng)中測得的(一般在P-1以下10dB測試)。增益平坦度是指在某一頻率范圍內(nèi),增益峰峰值的差值,通常用±dB來表示。

  增益溫度特性

  增益溫度特性指的是任意頻率信號在不同溫度范圍內(nèi)增益的變化總量。

  增益溫度補償有以下三種方法:

  A:溫控衰減器;B:偏置補償;C:恒定溫度

  噪聲系數(shù)

  噪聲系數(shù)表示的是輸入、輸出端口信噪比(SNR)的惡化程度,通常用NF(db)=10log(輸出SNR/輸入SNR)來表示;但有時也會用噪聲溫度來表示:Te(K)=290[log-1(NF(dB)/10)-1]。通常寬帶放大器的噪聲系數(shù)比較高,窄帶放大器的噪聲系數(shù)比較低,因為寬帶匹配是要以犧牲噪聲系數(shù)作為代價的。一般來說寬帶放大器的噪聲溫度系數(shù)為0.012dB/℃。例如,一個常溫下噪聲系數(shù)為5dB的寬帶放大器在-55℃和+100℃下的噪聲系數(shù)分別為4.0dB和5.9dB。

  對一個多級放大器來說,每一級的噪聲都對前級有影響(貢獻),可以用下面的公式表示:

  NF=NF1+NF2-1/G1+…+NFn-1/G1G2…Gn-1

  NF=系統(tǒng)噪聲系數(shù);

  NF1=第1級元件的噪聲系數(shù);

  NFn=第n級元件的噪聲系數(shù);

  G1=第1級元件的可用增益;

  Gn=第n級元件的可用增益(注以上所有的NF值和增益值都為比率,而不是dB值)。

  輸出功率壓縮

  小信號放大器是工作在線性區(qū)域的,也就是說輸入功率每增加1dB輸出功率相應(yīng)也增加1dB,其最大輸出功率通常用1dB壓縮點來表示。限幅放大器和穩(wěn)態(tài)放大器則都是工作在飽和狀態(tài)的,其輸出功率基本上不隨輸入功率變化。

  三階交截點

  三階交截點三階交截點表示的是放大器的大信號動態(tài)范圍,直角坐標中可以看到基波輸出功率與輸入功率在線性區(qū)域其斜率為1∶1的關(guān)系,而二次諧波與三次諧波基本上是2∶1和3∶1的關(guān)系。一個寬帶或中等帶寬的放大器,其三階產(chǎn)物有可能落在帶內(nèi)。一般地說,三階交截點比P-1高10dBm。

  放大器的線性動態(tài)范圍

  放大器的動態(tài)范圍通常指的是其線性動態(tài)范圍,包括三個參數(shù):噪聲基底,放大器的增益和放大器的線性輸出功率,兩個不同增益的放大器的線性動態(tài)范圍從噪聲基底到P-1之間的范圍就是放大器的動態(tài)范圍,兩個放大器的線性動態(tài)范圍分別為80dB和60dB。

  AM-PM轉(zhuǎn)換

  隨著輸入信號的增加,放大器會逐漸進入壓縮區(qū),如果進一步增加輸入信號,放大器便會引起輕微的相位延遲,這種現(xiàn)象叫做AM-PM轉(zhuǎn)換,可以看做是晶體管參數(shù)從小信號到大信號轉(zhuǎn)換的結(jié)果,其最大值通常只有幾度(從線性區(qū)到接近飽和區(qū)),可以忽略不計,但是深飽和則會有幾十度甚至一百多度。系統(tǒng)中的限幅器件通常是AM-PM轉(zhuǎn)換的主要貢獻者,任何臨近的發(fā)射機功率或本機泄露都足以讓限幅器動作(限幅)。

  恢復(fù)時間

  隨著輸入信號的進一步增加,放大器會進入到穩(wěn)態(tài)區(qū),這個時候降低輸入信號使放大器回到線性區(qū)域(比前面穩(wěn)態(tài)增益低1dB)通常需要一個時間,這個時間就叫恢復(fù)時間,恢復(fù)時間會從幾個ps到幾十個ns。

  上述就是國創(chuàng)講解的微波放大器基礎(chǔ)常識,希望看完能夠?qū)δ兴鶐椭?,如果您想要了解更多關(guān)于微波放大器的相關(guān)信息的話,歡迎在線咨詢我們國創(chuàng)客服或是撥打服務(wù)熱線029-85251919進行咨詢,我們將竭誠為您提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)!
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