技術領域

本發明涉及放大器，具體涉及低損耗功率放大裝置。

背景技術

射頻功率放大器(RF PA)是各種無線發射機的重要組成部分。在發射機的前級電路中，調制振蕩電路所產生的射頻信號功率很小，需要經過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。射頻功率放大器是對輸出功率、激勵電平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等問題作綜合考慮的電子電路。在發射系統中，射頻功率放大器輸出功率的范圍可以小至mW，大至數kW，但是這是指末級功率放大器的輸出功率。為了實現大功率輸出，末前級就必須要有足夠高的激勵功率電平。

射頻功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率，是研究射頻功率放大器的關鍵。而對功率晶體管的要求，主要是考慮擊穿電壓、最大集電極電流和最大管耗等參數。為了實現有效的能量傳輸，天線和放大器之間需要采用阻抗匹配網絡。現有技術中的功率放大器衰減損耗較高，使得信號失真較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中的功率放大器衰減損耗較高，使得信號失真較大，目的在于提供低損耗功率放大裝置，降低功率放大器的衰減損耗。

本發明通過下述技術方案實現：

低損耗功率放大裝置，包括壓控衰減器、前置功率放大器、驅動級功率放大器和末級功率放大器，所述壓控衰減器接收射頻信號和控制信號，所述壓控衰減器、前置功率放大器、驅動級功率放大器和末級功率放大器依次連接，所述末級功率放大器將射頻信號輸出；所述壓控衰減器用于功率放大器輸出功率的調節；所述前置功率放大器用于高線性度和高增益；所述驅動級功率放大器用于提高信號驅動功率；所述末級功率放大器用于信號的進一步放大；所述壓控衰減器包括直流電源V1、直流電源V2、電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C5、電解電容C6、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，所述電解電容C2的正極接地，其負極與直流電源V1的正極連接；所述二極管D1的陽極與二極管D3的陽極連接，所述電阻R3一端連接在電解電容C2與直流電源V1連接的線路上，其另一端連接在二極管D1與二極管D3連接的線路上；二極管D1的陰極與二極管D2的陰極連接，所述電阻R4和電阻R5串聯，所述二極管D2的陽極與電阻R4連接電阻R5端的另一端連接；所述電阻R5連接電阻R4端的另一端連接二極管D4的陽極，所述二極管D4的陰極與二極管D3的陰極連接；所述電解電容C3的陽極連接在二極管D1與二極管D2連接的線路上，其陰極接地；所述電阻R8一端連接在電解電容C3與二極管D1連接的線路上；所述電解電容C4的陽極連接在二極管D3與二極管D4連接的線路上，其陰極接地；所述電阻R7一端連接在電解電容C4與二極管D3連接的線路上；電阻R6一端連接在電阻R4與電阻R5連接的線路上，其另一端與直流電源V2的正極，其負極接地；所述電解電容C6的負極連接在二極管D2與電阻R4連接的線路上，其陽極連接直流電源V2的負極；所述電解電容C5的負極連接在二極管D4與電阻R5連接的線路上，其陽極連接直流電源V2的負極。

本發明能夠達到輸出功率大于53dB，輸入信號在3dB附近，功率放大器整體增益需要大于50dB，。本發明采用三級放大結構，分別為前置、驅動和末級放大器，較小的輸入信號首先經過壓控可調衰減器，該電路主要用于功率放大器輸出功率的調節。輸入信號經過三級電路放大后，在輸出端經過耦合器后輸出。耦合信號經過衰減和檢波后得到電壓信號，進而得到控制信號對放大器的輸出進行控制。每一級放大電路的增益依次為15dB、25dB、20dB，第一級放大器一般主要考慮高增益和高線性度，此外工作帶寬應該寬。本發明的功率放大器主要用于微波源開發，因此對線性指標等要求較低，主要考慮的是充分獲得較高的放大器的工作效率和輸出功率。第二級放大器的功能是得到較大的信號驅動功率來滿足末級芯片的輸入要求，最后信號經末級放大得到要求的輸出功率。