518微波功率放大器 51.8.1基本指标 1.功率单位 微波功率放大器一般指PW。目前,商品可到百瓦(厘米波段) 单位:dBm,以1毫瓦(mW)为基准计量的倍数。 P(dBm)=10lg 0(mW) 10 30dBm Imw Imw 例如:1mW=0dBm1W=1000mW=30dBm10w=40dBm 2.电源效率 晶体管放大器射频输出功率P out 77 直流电源供给的直流功率 DO 反映了把直流功率转换成射频功率的能力,但不能反映功 率放大能力
1 §1.8 微波功率放大器 1. 功率单位 微波功率放大器一般指P>1W。目前，商品可到百瓦(厘米波段) 单位：dBm，以1毫瓦(mW)为基准计量的倍数。 dBm mW W l 30 1 1 10 g = §1.8.1 基本指标 mW P mW P dBm l 1 ( ) ( ) 10 g 0 = 2. 电源效率 DC out P P = = 直流电源供给的直流功率 晶体管放大器射频输出功率 例如：1mW=0dBm 1W=1000mW=30dBm 10W=40dBm 反映了把直流功率转换成射频功率的能力，但不能反映功 率放大能力
3.功率附加效率( Power added efficiency)n=mn-m 既反映功率转换能力又反映功率放大能力 4.1dB压缩点( IdB Gain Compressed Poin输出功率PlaB Pout(dBm) 4 G(dB) ldB I dB PldB Pin<1dB> Pin (dBm) Pin kdb) Pin(dBm) G I dB 增益下降1dB点 Pda-G1dB对应的输出功率 Pn<B>-P1dB对应的输入功率 2
2 DC out in add P P − P 3. 功率附加效率(Power added efficiency) = 既反映功率转换能力又反映功率放大能力。 4. 1dB压缩点(1dB Gain Compressed Point)输出功率 P1dB G1dB-- 增益下降1dB点 P1dB-- G1dB对应的输出功率 Pin <1dB>-- P1dB对应的输入功率 P1dB Pout(dBm) Pin(dBm) 1dB 0 Pin <1dB> G0 G(dB) Pin(dBm) 1dB 0 Pin <1dB> G1dB
有关定义: 输入功率较小时,增益为常数,称为小信号线性增益Gis; 输入功率继续增大,功放输出功率出现非线性,输出功率 与输入功率的比值即增益减小; 当功放增益比小信号线性增益G。下降ldB时,称为“ldB压 缩点增益”G,对应的输出、输入功率称为“ldB压缩点 输出功率”Pld及“1dB压缩点输入功率”Pn<udB 在P2点有: 101gPldB=10lg Go P in<ldB> )-1dB即 IdB-PinsldBs+GodB-1 dBm oX GIdB=GOdB-1 dB
3 • 输入功率较小时，增益为常数，称为小信号线性增益G0； • 输入功率继续增大，功放输出功率出现非线性，输出功率 与输入功率的比值即增益减小； • 当功放增益比小信号线性增益G0下降1dB时，称为“1dB压 缩点增益”G1dB，对应的输出、输入功率称为“1dB压缩点 输出功率”P1dB及“1dB压缩点输入功率”Pin <1dB> 。 有关定义： 在P1dB点有： 10lgP1dB=10lg(G0·Pin<1dB>)-1 dB 即 P1dB=Pin<1dB>+G0dB-1 dBm 或 G1dB=G0dB-1 dB
5.三阶交调( intermodulation)系数 放大特性岀现非线性时,多个微波信号之间将出现交叉调制 谐波。 土mO1±nO2 Or (2 21O2 221302-2a1 三阶交调分量(m+=3时):(2O1-a2)(2O2-1) 最靠近有用信号的杂波分量,将造成话路串扰、误码率增加
4 5. 三阶交调(Intermodulation)系数 w1 w2 2w1-w2 2w2-w1 P w 3w2-2w1 w1 w2 P w • 放大特性出现非线性时，多个微波信号之间将出现交叉调制 谐波。 mw1 nw2 • 三阶交调分量(|m|+|n|=3时)： ( ) 2w1 −w2 ( ) 2w2 −w1 最靠近有用信号的杂波分量，将造成话路串扰、误码率增加
三阶交调电压幅度 三阶交调系数M3=2N输出基波电压幅度Q 衡量放大器非线性失真的程度 输入输出电压拟合: V=ktky+kv+kvs+. (kn,k,…,为实常数,V<1)放大器输入、输出曲线 输入信号:V= A cos ot 输出信号:V -ko+k,A+k,A+k, at + a2 cos 2ot t-ka' cos ot t 4
5 3 20 g dB 输出基波电压幅度 三阶交调电压幅度 M = l V0 = k0 + k1 V + k2 V 2 + k3 V 3 + 输入信号： V = Acoswt 输出信号： + + + + + = + k A t k A t V k k A k A k A t w w w cos 3 4 1 cos 2 2 1 cos 4 3 2 1 3 3 2 2 3 1 3 2 0 0 2 • 三阶交调系数 V0 0 V 放大器输入、输出曲线 输入输出电压拟合： 衡量放大器非线性失真的程度 (k0，k1，，为实常数，V<1)