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微波功率放大器线性特性的描述方法

文章来源:本站时间:2016/7/19 10:33:50 点击:0

微波功率放大器线性特性的描述方法

在微波功率放大器的诸多技术参数中,有两个是非常重要的,一个是输出功率,另一个是非线性失真特性。

   一个理想的线性功放,其输入输出响应应呈现线性关系,即输出应该是输入的线性函数,实际的功放则偏离了此线性特征,呈现一种非线性关系,这就是非线性失真。非线性失真有不同的描述方法。常用的有(1)1分贝压缩点(P1dB)(2)三阶交调系数(IP3)(3)调幅-调相(AM-PM)转换以及调幅—调幅(AM-AM)转换等。这些指标可以根据需要单独或同时描述微波功放的非线性失真特性。

   (1)1分贝压缩点  

在功放输入输出特性的饱和点附近,当信号功率增益下降1分贝所对应的输出功率称1分贝压缩点功率P1dB。当输出功率超过该点放大器将迅速进入饱和工作区。    

(2) 三阶交调系数  

交调失真是具有不同频率的两个或多个输入信号经过功率放大器所产生的混合分量,它也是由于功率放大器的非线性造成的。功率放大器的非线性越强,交调分量就越大。假设在放大器工作频带内输入两个频率为f1和f2的信号,由于放大器的非线性,输出信号中除了这两个输入信号频率外,还有它们的谐波及谐波之间的差频,mf1,nf2,mf1nf2,等等,其中频率为2f1-f2或2f2-f1的分量与基波f1或f2分量之比称三阶交调系数IP3。由于在各阶次的交调分量中三阶交调分量的频率与基波信号的频率非常接近,不可能把它从信道中直接滤除,三阶交调分量就成为主要的干扰信号。因此,三阶交调系数就成为度量微波功率放大器非线性的一项重要指标。

(3)AM--PM转换及AM--AM转换定义及性质。

对单载波而言,由于传输信道的非线性,使信道增益压缩,产生谐波,谐波的幅度和相位与输入信号的幅度有关,使放大器增益与输入信号幅度有关,从而使输出信号的相位和幅度随输入信号的幅度变化,AM-PM定义为输出信号的相位变化与输入信号的幅度变化之比。AM-AM定义为输出信号的幅度变化与输入信号的幅度变化之比。AM--PM是增益压缩的直接表现,增益压缩的越厉害, AM--PM效应就越强,电路进入饱和区后, AM--PM效应将非常严重。

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