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微波功率放大器線性特性的描述方法

文章來源:本站時間:2016/7/19 10:33:50 點擊:0

微波功率放大器線性特性的描述方法

在微波功率放大器的諸多技術參數中,有兩個是非常重要的,一個是輸出功率,另一個是非線性失真特性。

   一個理想的線性功放,其輸入輸出響應應呈現線性關系,即輸出應該是輸入的線性函數,實際的功放則偏離了此線性特征,呈現一種非線性關系,這就是非線性失真。非線性失真有不同的描述方法。常用的有(1)1分貝壓縮點(P1dB)(2)三階交調系數(IP3)(3)調幅-調相(AM-PM)轉換以及調幅—調幅(AM-AM)轉換等。這些指標可以根據需要單獨或同時描述微波功放的非線性失真特性。

   (1)1分貝壓縮點  

在功放輸入輸出特性的飽和點附近,當信號功率增益下降1分貝所對應的輸出功率稱1分貝壓縮點功率P1dB。當輸出功率超過該點放大器將迅速進入飽和工作區。    

(2) 三階交調系數  

交調失真是具有不同頻率的兩個或多個輸入信號經過功率放大器所產生的混合分量,它也是由于功率放大器的非線性造成的。功率放大器的非線性越強,交調分量就越大。假設在放大器工作頻帶內輸入兩個頻率為f1和f2的信號,由于放大器的非線性,輸出信號中除了這兩個輸入信號頻率外,還有它們的諧波及諧波之間的差頻,mf1,nf2,mf1nf2,等等,其中頻率為2f1-f2或2f2-f1的分量與基波f1或f2分量之比稱三階交調系數IP3。由于在各階次的交調分量中三階交調分量的頻率與基波信號的頻率非常接近,不可能把它從信道中直接濾除,三階交調分量就成為主要的干擾信號。因此,三階交調系數就成為度量微波功率放大器非線性的一項重要指標。

(3)AM--PM轉換及AM--AM轉換定義及性質。

對單載波而言,由于傳輸信道的非線性,使信道增益壓縮,產生諧波,諧波的幅度和相位與輸入信號的幅度有關,使放大器增益與輸入信號幅度有關,從而使輸出信號的相位和幅度隨輸入信號的幅度變化,AM-PM定義為輸出信號的相位變化與輸入信號的幅度變化之比。AM-AM定義為輸出信號的幅度變化與輸入信號的幅度變化之比。AM--PM是增益壓縮的直接表現,增益壓縮的越厲害, AM--PM效應就越強,電路進入飽和區后, AM--PM效應將非常嚴重。

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