怎樣利用實用的方法構(gòu)建C類功率放大器

對輸入匹配網(wǎng)絡(luò)實施優(yōu)化以表征由方程3給出的輸入端反射系數(shù)，以補(bǔ)償MRF321晶體管的6dB/倍頻的增益頻率斜率?？上蜃髡咚魅?yōu)化輸入匹配網(wǎng)絡(luò)所需的Touchstone電路文件。這些所需的輸入反射系數(shù)值被保存成一外部文件(GMRF321.S1P)。為控制整個頻帶的輸入VSWR，添加了兩個分別由L7、C8和R1及L8、C9和R2組成的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。另一方面，對輸出匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化以在整個工作頻帶內(nèi)，為晶體管集電極提供優(yōu)化的負(fù)載阻抗Z_OL。添加了一個與L4串行的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以改進(jìn)匹配要求。圖7表示的是最終的優(yōu)化功率放大器電路。

該功率放大器的正確建構(gòu)，以正確為匹配網(wǎng)絡(luò)選擇元件開始。利用安捷倫(www.agilent.com)的HP 8510B向量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量和調(diào)設(shè)全部元件。除陶瓷固定電位器外，為了調(diào)整還采用了微調(diào)電容器。所有電感都是由20和22 AWG烤漆線手工繞制的。用于絕緣DC電路的RF扼流器(choke)制成低Q型。

電路做在一塊10.8×8cm的雙面PCB上，所用的是一種1.2mm厚的環(huán)氧玻璃PCB材料。

選用環(huán)氧玻璃是因其隨處可買且便宜。電路做在上面，而覆銅底層做地平面。為得到良好的電路穩(wěn)定性，將一個鐵磁珠與基極扼流器串接在一起以抑制低頻振蕩。然后將該電路裝在一個11×9×3cm大小的外殼以將功率放大器與外部干擾信號絕緣。該外殼與一個合適的散熱器固定在一起。在輸入和輸出端采用BNC接頭用于信號輸送。為DC偏置在殼體上裝接了一個旁路(feed-through)電容器。RF晶體管的底襯用一個合適的螺釘與散熱器固定在一起。圖8表示的是作為從225到400 MHz間頻率的函數(shù)的輸出功率。

功率增益是9.5±1dB。但，并沒試圖對該特性進(jìn)行經(jīng)驗調(diào)整。調(diào)整微調(diào)電容使在高低頻兩端有相同的峰值增益能得到更好的寬帶工作效果。若這樣做，一個三端口循環(huán)器應(yīng)被放在功率放大器的輸入端以保護(hù)輸入功率放大器免受在該過程中因VSWR衰減可能產(chǎn)生的反射功率影響。在工作頻帶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)二級諧波水平比基本信號功率低16到20dB。