射頻放大器

射頻功率放大器（RF PA）是各種無線發(fā)射機(jī)的重要組成部分。在發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)，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。

分類及用途

射頻功率放大器的工作頻率很高，但相對(duì)頻帶較窄，射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲（A）、乙（B）、丙（C）三類工作狀態(tài)。甲類放大器電流的導(dǎo)通角為360°，適用于小信號(hào)低功率放大，乙類放大器電流的導(dǎo)通角等于180°，丙類放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類和丙類都適用于大功率工作狀態(tài)，丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類，但丙類放大器的電流波形失真太大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然接近于正弦波形，失真很小。

技術(shù)參數(shù)

放大器的主要技術(shù)指標(biāo)：

（1）頻率范圍：放大器的工作頻率范圍是選擇器件和電

路拓?fù)湓O(shè)計(jì)的前提。

（2）增益：是放大器的基本指標(biāo)。按照增益可以確定放

大器的級(jí)數(shù)和器件類型。G（db）=10log（Pout/Pin）=S21（dB）

（3）增益平坦度和回波損耗

VSWR《2.0orS11，S22《-10dB

（4） 噪聲系數(shù)：放大器的噪聲系數(shù)是輸入信號(hào)的信噪比 與輸出信號(hào)的信噪比的比值，表示信號(hào)經(jīng)過放大器后信號(hào)質(zhì)量的變壞程度。NF（dB）=10log［（Si/Ni）/（So/No）］

射頻放大器的功率參數(shù)

現(xiàn)代的無線通信中，射頻設(shè)備的使用相當(dāng)普及，而射頻放大器在設(shè)備中起粉至關(guān)重要的作用，放大器中有關(guān)功率參數(shù)的測(cè)t也引起相當(dāng)?shù)闹匾暎趯?shí)際的研發(fā)生產(chǎn)中對(duì)功率參數(shù)的理解和應(yīng)用存在一定的誤解，下面就一個(gè)放大器的特性來說明相關(guān)功率參數(shù)的含義和應(yīng)用 。

在描述一個(gè)放大器時(shí)，基本的參數(shù)有增益和最大輸出電平（功率）。為對(duì)增益有較為準(zhǔn)確的描述，引人線性特性的參數(shù)來衡t，通常用ldB壓縮點(diǎn)對(duì)應(yīng)輸人功率和線性垠小輸人電平來表示，兩者之差就是放大器的輸人動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)于ldB壓縮點(diǎn)，在GSM直放站標(biāo)準(zhǔn)YD汀952一1998中是這樣描述的：ldB壓縮點(diǎn)輸出功率是指放大器在增益下降ldB時(shí)，對(duì)應(yīng)此時(shí)的輸人功率，用圖示方法表示是指當(dāng)時(shí)的實(shí)際輸出功率比理想的線形放大器對(duì)應(yīng)的輸出功率小ldB 。

為進(jìn)一步描述線性度。還有一個(gè)指標(biāo)就是增益步長誤差，表示的是當(dāng)輸人變化單位信號(hào)強(qiáng)度時(shí)輸出是否也變化相同的大小 。

一個(gè)實(shí)際的放大器，由于物理特性和噪聲的影響，當(dāng)輸人電平太小時(shí)不能保持有線性狀態(tài)。因此引人最小輸出電平的概念。通常認(rèn)為輸出比噪聲電平高3dB時(shí)對(duì)應(yīng)的輸人電平為最小輸人電平。放大器的輸出噪聲功率為：P=kTBGF 。

1、無人機(jī)定位：

用P440給無人機(jī)定位是基于其遠(yuǎn)距離（測(cè)距有效半徑全向4000米）高精度（測(cè)距精度2cm）的測(cè)距功能，用3個(gè)P440模塊作為定位基站，1個(gè)P440作為定位標(biāo)簽安裝在無人機(jī)上，通過無人機(jī)上P440定位標(biāo)簽實(shí)時(shí)測(cè)到距離3個(gè)P440定位基站的精確距離，計(jì)算出無人機(jī)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的三維位置坐標(biāo)。

這項(xiàng)功能在GPS定位精度達(dá)不到要求或無法定位的場(chǎng)景下非常實(shí)用（如山區(qū)、室內(nèi)、樓宇間等場(chǎng)景）。

2、無人機(jī)引導(dǎo)降落：

該應(yīng)用也是基于P440的測(cè)距功能來實(shí)現(xiàn)的，在降落平臺(tái)上（如航母、軍艦、車輛、基地、屋頂、廣場(chǎng)、野外等）部署3個(gè)P440基站，無人機(jī)上安裝1個(gè)P440模塊，通過P440基站來獲得無人對(duì)降落平臺(tái)的相對(duì)位置，從而準(zhǔn)確的引導(dǎo)無人機(jī)精準(zhǔn)降落。

這個(gè)應(yīng)用和無人機(jī)定位類似，不同點(diǎn)在于，該應(yīng)用中P440基站是可以隨著平臺(tái)一起移動(dòng)的，如引導(dǎo)無人機(jī)降落在無人車上，無人機(jī)和無人車都可以高速運(yùn)動(dòng)的。

3、無人機(jī)編隊(duì)：

該應(yīng)用除了基于P440的測(cè)距功能外，還用到了P440組網(wǎng)功能，在該應(yīng)用中，在每架無人機(jī)上安裝一個(gè)P440模塊，通過其測(cè)距和組網(wǎng)功能，可以實(shí)時(shí)知道任意兩架無人機(jī)之間的距離。通過算法，可以知道所有無人機(jī)之間的空間位置分布，這個(gè)數(shù)據(jù)和無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)對(duì)接，從而可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)群的編隊(duì)飛行功能。在實(shí)際應(yīng)用中，還能有效的避免無人機(jī)之間的相互碰撞的問題。

4、無人機(jī)測(cè)高

該應(yīng)用測(cè)的不是無人機(jī)的絕對(duì)高度（海拔），而是測(cè)無人機(jī)距離地面或障礙物的相對(duì)高度，這運(yùn)用了P440的雷達(dá)功能，在無人機(jī)上的P440模塊上安裝一對(duì)定向天線，并把天線的朝向垂直于地面，通過雷達(dá)回波信號(hào)，可以得知無人機(jī)距離地面或障礙物的準(zhǔn)確距離（也就是相對(duì)高度）。

該功能在室內(nèi)或地面不平的室外非常有作用，特別是地平面起伏特別明顯的山區(qū)，無人機(jī)貼近地面工作時(shí)，能夠保證工作視角的穩(wěn)定并能有效保障無人機(jī)的飛行安全。