怎樣利用實用的方法構建C類功率放大器

對輸入匹配網(wǎng)絡實施優(yōu)化以表征由方程3給出的輸入端反射系數(shù)，以補償MRF321晶體管的6dB/倍頻的增益頻率斜率。可向作者索取優(yōu)化輸入匹配網(wǎng)絡所需的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組成的補償網(wǎng)絡。另一方面，對輸出匹配網(wǎng)絡進行優(yōu)化以在整個工作頻帶內(nèi)，為晶體管集電極提供優(yōu)化的負載阻抗Z_OL。添加了一個與L4串行的補償網(wǎng)絡以改進匹配要求。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，以正確為匹配網(wǎng)絡選擇元件開始。利用安捷倫(www.agilent.com)的HP 8510B向量網(wǎng)絡分析儀測量和調(diào)設全部元件。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)器應被放在功率放大器的輸入端以保護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。