功率放大器技术指标概述
功率放大器的技术指标
功率放大器的技术指标：1）输出功率：1额定输出功率：是指在一定的谐波失真系数和一定频率范围下所测的功率放大器的输出功率。
2最大输出功率：是指在一定的负载上，功率放大器在规定的谐波失真系数时，采用1000Hz 的正弦波检测信号所得到的连续最大的输出功率。
业余条件下，功率放大器的额定输出功率可以通过下式进行换算：额定输出功率＝最大输出功率×0.8额定输出功率＝峰值功率×0.52）放大增益：也为放大倍数，放大器的电压增益是指输出电压和输入电压之比，电流增益是指输出电流和输入电流之比，功率增益是指输出功率与输入功率之比。
3）频率响应：反应了功率放大器对各种频率信号放大的情况。
品质较高的功率放大器能够重放频率较宽的信号。
一般的放大器频率响应均应在20Hz～20KHz4）信噪比：是指信号电平与噪声电平的比率，用S/N表示。
S为信号电平，Ｎ为噪声电平。
信噪比越高噪声越低。
5）失真：是指放大器的输入信号与输出信号在几何形态上发生了变化。
其主要有：1谐波失真：由于放大器的非线性而产生的，会使声音走调。
2互调失真：是由各个频率信号之间相互调制而产生的，会使声音尖刺、混浊。
3相位失真：是由于放大器对于不同频率产生的相移不均而产生的。
4瞬态失真：会使声音变抖动、不清晰。
5交越失真：会使重放声产生间歇感。
6）动态范围：是指放大器的最高输出电压与无信号时的噪声之比。
其表示了功率放大器的重放声的动态范围和对微弱信号的表现能力。
其会受输出功率的影响。
7）瞬态响应：是指放大器对脉冲信号（瞬时大信号）的跟随能力。
从声音的重放角度来看，瞬态响应较好，重放时就会干净、利落。
否则会含糊不清。
一般用转换速率SR来表示。
转换速率是指在单位时间内信号电压的变化量，其单位是V/μs 。
一般前置放大器的SR能够达到5V/μs就可以满足前置放大器的要求。
一般功率放大器的SR能够达到50V/μs就可以达到高保真瞬态的要求。
8）阻尼系数：是表示功率放大器的内阻的指标，它与扬声器的阻抗成正比，通常阻尼系数越大，扬声器的失真就越小。
功放指标
功率放大器技术指标概述工作频率范围Operating Frequency放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
输出功率Output Power：放大器的输出功率有两种表示方式：饱和功率和1dB压缩点输出功率。
前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。
对脉冲放大器有峰值功率和平均功率之分，前者表示有信号时的输出功率，后者则是按时间平均后的功率，两者之间的关系与信号的占空比有关。
增益Gain功放输入输出功率的比值。
增益平坦度Gain flatness表示放大器在工作频段内功率增益的波动。
噪声指数Noise Figure指的是功放输出端和输入端信噪比的比值。
输入输出三阶截取点IIP3，OIP3反映放大器的线性特性的指标。
具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。
此指标与输入电平的大小和放大器的增益无任何关系。
电压驻波比VSWR放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示：VSWR = （1+|Γ|）/（1-|Γ|）其中Γ=（Z-Z0）/（Z+Z0）VSWR：输入输电压出驻波比Γ：反射系数Z：放大器输入或输出端的实际阻抗Z0：需要的系统阻抗效率Efficiency指输入电流×输入电压＝总功率效率＝实际输出射频功率/总功率×100％临道功率比ACPR (Adjacent Channel Power Ratio)用来衡量主信道的功率泄漏到相邻信道的多少，和放大器的线性、信号的调制等多因素有关。
主要应用在象CDMA这样的宽频谱信号的研究上。
脉冲波的上升沿时间和下降沿时间Rise Time and Fall Time上升沿时间：从脉冲波上升沿10％上升到90％所经历的时间；下降沿时间：从脉冲波下降沿90％下降到10％所经历的时间；脉冲宽度：两个脉冲幅值的50%的时间点之间所跨越的时间。
射频功率放大器
射频功率放大器射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。
在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。
为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。
目录一、什么是射频功率放大器二、射频功率放大器技术指标三、射频功率放大器功能介绍四、射频功率放大器的工作原理五、射频放大器的芯片六、射频功率放大器的技术参数七、射频放大器的功率参数八、射频功率放大器组成结构九、射频功率放大器的种类正文一、什么是射频功率放大器射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。
除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。
射频功率放大器是对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等问题作综合考虑的电子电路。
在发射系统中，射频功率放大器输出功率的范围可以小至mW，大至数kW，但是这是指末级功率放大器的输出功率。
为了实现大功率输出，末前级就必须要有足够高的激励功率电平。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，是研究射频功率放大器的关键。
而对功率晶体管的要求，主要是考虑击穿电压、最大集电极电流和最大管耗等参数。
为了实现有效的能量传输，天线和放大器之间需要采用阻抗匹配网络。
二、射频功率放大器技术指标1、工作频率范围一般来讲，是指放大器的线性工作频率范围。
如果频率从DC开始，则认为放大器是直流放大器。
2、增益工作增益是衡量放大器放大能力的主要指标。
增益的定义是放大器输出端口传送到负载的功率与信号源实际传送到放大器输入端口的功率之比。
增益平坦度，是指在一定温度下，整个工作频带范围内放大器增益的变化范围，也是放大器的一个主要指标。
3、输出功率和1dB压缩点(P1dB)当输入功率超过一定量值后，晶体管的增益开始下降，最终结果是输出功率达到饱和。
放大器的主要技术指标
放大器的主要技术指标：
（1）频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电
路拓扑设计的前提。
[1]
（2）增益：是放大器的基本指标。
按照增益可以确定放
大器的级数和器件类型。
G(db)=10log（Pout/Pin）=S21（dB）[1]
（3）增益平坦度和回波损耗
VSWR<2.0orS11，S22<-10dB[1]
（4）噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大器后信号质量的变坏程度。
NF(dB)=10log[(Si/Ni)/(So/No)][1]
射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。
甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。
功率放大器的性能指标
功率放大器的性能指标有哪些?功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、频率响应、失真度三项指标为主。
1．输出功率输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W）为基本单位。
功放在放大量和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定。
过去，人们用额定输出功率来衡量输出功率，现在由于高保真度的追求和对音质的评价不一样，采用的测量方法不同，因此形成了许多名目的功率称呼，应当注意。
(1) 额定输出功率（RMS）额定输出功率是指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。
应该注意，功放的的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，为了测量方便，一般采用连续正弦波作为测量信号来测量音响设备的输出功率。
通常测量时给功放输入频率为1000Hz的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值（V），此时功放的输出功率（P）可表为P=V2/RL式中：RL为扬声器的阻抗这样得到的输出功率，实际上为平均功率。
当音量逐渐开大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。
（2）最大输出功率在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，并将音量和音调电位器调到最大时，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期音响产品说明书上常用的两种功率。
通常最大输出功率是额定功率的2倍。
但是，在放音时却有这样的情况，两台最大有用功率及扬声器灵敏度都差不多的功放在试听交响乐节目时，当一段音乐从低潮过去以后突然来一突发性打击乐器声，可能一台功放能在瞬间给出相当大的功率，给人以力度感，另一台功放却显得底气不足。
为了标志功放这种瞬间的突发输出功率的能力，除了测量上述的最大有用功率和最大输出功率之外，有必要测量功放的音乐输出功率和峰值输出功率。
功率放大器(PA)介绍
功率放大器(PA)介绍大体流程大纲1.基本电路结构与电路原理2.主要技术指标3.匹配设计4.直流偏置电路5.线性功放设计上海市共进通信技术有限公司基本电路原理PA功放分类按材料分：Si/SiGe---CMOS BJT工艺（Axiom）GaAs/GaN/InP------ MESFET(RFMD/Skyworks/Triquint/Anadigics、日商)按晶体管类型分：双极结型晶体管（BJT）异质结双极型晶体管（HBT）高电子迁移率晶体管（Phemt）上海市共进通信技术有限公司基本电路原理上海市共进通信技术有限公司主要技术指标—工作频带工作频带是指放大器应满足全部性能指标的连续频率范围。
硅双极型晶体管功率放大器和硅金属氧化物场效应管功率放大器的工作频率是从300MHz到4GHz.砷化镓场效应管功率放大器的工作频率是从1GHz到几十ＧＨz,通常分为S、Ｌ、Ｃ、Ｘ、Ｋu、Ｋa波段等等。
上海市共进通信技术有限公司主要技术指标—输出功率最好的功率匹配并不能得到最好的增益匹配。
通常高功率器件的增益低于低功率器件的增益。
在宽带系统中要想得到较好的功率输出是很难实现宽带匹配的。
1．饱和输出功率当功率放大器的输入功率加大到某一值后，再加大输入功率并不会改变输出功率的大小，该输出功率称为功率放大器的饱和输出功率。
2．1dB压缩点输出功率P1dB功率放大器增益压缩1dB所对应的输出功率称为1dB压缩点输出功率，记作P1dB。
上海市共进通信技术有限公司主要指标—功率效率和功率附加效率功率放大器的功率效率0 是功率放大器的射频输出功率与供给晶体管的直流功率之比。
P射频输出功率直流输入功率对于双极晶体管情况，P 称为集电极效率，对于MOSFET 和MESFET，称之为漏极效率。
显然，这种定义并没有考虑晶体管的放大能力，即具有相同功率效率的两个晶体管的功率增益可以差别很大。
通常，在设计功率放大器时，希望用功率增益高的功率晶体管。
功率放大器技术指标
功率放大器技术指标嘿，朋友们！今天咱来聊聊功率放大器技术指标那些事儿。
功率放大器啊，就好比是音响系统里的大力士！你想想，要是没有它，那声音得多小多没劲儿啊。
先来说说输出功率吧。
这可太重要啦！就像人的力气大小一样，输出功率大，就能让声音更响亮、更震撼。
要是你想听那种能让整个屋子都“嗨起来”的音乐，那可得找个输出功率够强的功率放大器呀！要是功率不够，那不就像小马拉大车，费劲得很嘛！然后是频率响应。
这就像是声音的“跑道”，得够宽够平才行。
如果频率响应不好，那声音可能就会有的地方高，有的地方低，听起来怪别扭的。
就好比跑步的时候跑道坑坑洼洼的，能跑得快才怪呢！失真度也不能忽视呀！要是失真度高了，那声音出来就变味儿啦！本来好好的音乐，被它一弄，可能就变得奇奇怪怪的，这可不行！就好像你本来想吃苹果，结果给你个变了形的苹果，那感觉能好吗？增益呢，也挺关键的。
它就像是个音量调节的“魔法棒”，能让声音变大变小。
但是可别调得太过啦，不然声音要么太响震得耳朵疼，要么太轻听都听不见。
还有信噪比呀，这可决定了声音的“纯净度”。
信噪比高，那声音就干净，没那么多杂七杂八的噪音。
要是信噪比低，那听音乐的时候就好像旁边有人在嗡嗡乱吵，多烦人呐！咱在选择功率放大器的时候，可得把这些技术指标都好好看看，别马虎！就像挑选手表一样，得看看走时准不准、外观好不好看。
毕竟这可是影响咱听音乐享受的大事儿呀！你说要是买个功率放大器，结果声音不好听，那不就白花钱啦？咱得把钱花在刀刃上，选个真正适合自己的功率放大器。
总之呢，功率放大器技术指标可真是个大学问，咱得好好研究研究，别随随便便就做决定。
不然到时候后悔都来不及啦！大家说是不是这个理儿呀！。
微波线性功率放大器主要指标详解
微波线性功率放大器综述1概述微波线性功率放大器在现代微波（无线）通信系统中的重要性越来越大。
特别是在CDMA 体制移动通信系统中，线性功率放大器已经是必不可少的重要部件。
2基本指标2.1 AM/AM AM/PM失真一个HPA的线性特征可以用AM/AM和AM/PM 曲线来表示. 输入的RF 信号可以表示为：x(t)=R i(t)⨯cos[ω0t+θx(t)] (1)相应的输出表示为：y(t)=G[R i(f)] ⨯cos{ω0t+θx(t)+ψ[R i(f)]} (2)其中G和ψ表示AM/AM 和AM/PM曲线，如图一。
图. 1 实测的放大器失真曲线理想的线性功放的曲线如图2。
图. 2 理想的放大器AM/AM和AM/PM曲线2.2 双音IMD 、IP3、P1dB双音IMD ，在放大器输入端加入两个CW 信号，在放大器的输出端测量的3阶、5阶等信号大小，以dBc 表示。
IP3IMD 、IP3及P 1dB 定义图示2.3 ACPRACPR 主要应用在象CDMA 这样的宽频谱信号的研究上。
邻道功率（ACP ）定义为当主信道加一信号时，紧邻主信道的两个信道内的功率大小。
邻道功率的产生主要来自两个方面，一是由于器件的非线性作用产生，二是由于主信道信号本身频谱较信道宽。
ACPR 定义为ACP 功率与主信道功率的比值。
图3 邻道功率（ACP ）定义图4 器件非线性产生的邻道功率对移动通信的CDMA 信号而言，其IM3（即ACPR ）与IP3的关系可以通过一公式表示。
IP3=-5log[P IM3(f 1,f 2)B 3/P O [(3B-f 1)3-(3B-f 2)3]]+22.2 (dBm)其中： P IM3(f 1,f 2) 表示要求的IM3的输出功率（W ）B 表示二分之一CDMA 信号带宽 （KHz ）f 1,f 2表示两个边带频率相对于中心频率的差值（KHz ）P O 表示输出功率（W ）2.4 级联线性功放的IM3计算功率放大器一般由多级放大组成，在设计时需要计算，级联后的IM3。
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功率放大器技术指标概述
工作频率范围Operating Frequency
放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
输出功率Output Power：
放大器的输出功率有两种表示方式：饱和功率和1dB压缩点输出功率。
前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。
对脉冲放大器有峰值功率和平均功率之分，前者表示有信号时的输出功率，后者则是按时间平均后的功率，两者之间的关系与信号的占空比有关。
增益Gain
功放输入输出功率的比值。
增益平坦度Gain flatness
表示放大器在工作频段内功率增益的波动。
噪声指数Noise Figure
指的是功放输出端和输入端信噪比的比值。
输入输出三阶截取点IIP3，OIP3
反映放大器的线性特性的指标。
具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。
此指标与输入电平的大小和放大器的增益无任何关系。
电压驻波比VSWR
放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示：VSWR = （1+|Γ|）/（1-|Γ|）
其中Γ=（Z-Z0）/（Z+Z0）
VSWR：输入输电压出驻波比
Γ：反射系数
Z：放大器输入或输出端的实际阻抗
Z0：需要的系统阻抗
效率Efficiency
指输入电流×输入电压＝总功率
效率＝实际输出射频功率/总功率×100％
临道功率比ACPR (Adjacent Channel Power Ratio)
用来衡量主信道的功率泄漏到相邻信道的多少，和放大器的线性、信号的调制等多因素有关。
主要应用在象CDMA这样的宽频谱信号的研究上。
脉冲波的上升沿时间和下降沿时间Rise Time and Fall Time
上升沿时间：从脉冲波上升沿10％上升到90％所经历的时间；
下降沿时间：从脉冲波下降沿90％下降到10％所经历的时间；
脉冲宽度：两个脉冲幅值的50%的时间点之间所跨越的时间。
占空比Duty Cycle
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间(脉冲宽度pulse width)与脉冲总周期(Pulse cycle)的比值。
脉冲重复频率PRF(Pulse Recurrence Frequency)
每秒钟所产生的触发脉冲的数目
●工作频率范围Operating Frequency
放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
●增益Gain
增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值。
通常用dB表示。
●增益平坦度Gain Flatness
增益平坦度描述的是在某一指定温度，增益在整个工作带宽内随频率变化的最大值。
●噪声指数Noise Figure
定义为输入信噪比与输出信噪比之比。
由于所有的放大器都会产生热噪声，输出端的信噪比会降低。
所以噪声指数总是大于1。
当用dB来表示时：
放大器的噪声通常也可以用噪声温度来表示（一般用于窄带卫通放大器）。
噪声指数和噪声温度的关系：
●1dB压缩点输出功率Output power @ 1dB compression
所有的有源器件都有线性动态范围，在这个范围内，输出功率随输入功率线性增加。
当输出功率增加到接近最大值时，将会饱和。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率定义为输出功率的1dB压缩点，输入输出功率在这一点的非线性关系，有下式可得：
●输入输出电压驻波比VSWR(Input/output)
电压驻波比表示放大器输入端阻抗与输出端阻抗与系统要求阻抗的匹配程度，一般为50Ω。
● 工作电压&电流Operating voltage & current
放大器工作时需要的工作电压&电流，通常Miteq放大器的工作电压为DC 15V，并且器件有内部稳压器。
其他特殊要求指标：
●增益随温度的变化Gain variation versus temperature
增益随温度的变化指在任意指定频率处线性增益随温度变化的最大值。
●总增益窗Overall Gain Window
在放大器的工作温度和工作频率范围之内，增益的最小值和最大值。
是对放大器增益的较完整的描述。
●相位匹配Phase Matching
相位匹配指两个或更多器件之间相位的差值。
通常此指标是定义在工作频率带宽内的，但是有时也定义在放大器总工作带宽的某一频段（ΔF）内。
●相位跟踪Phase Tracking
相位跟踪和相位匹配类似。
●幅度匹配Amplitude Matching
幅度匹配指两个或更多器件之间增益的差值。
通常此指标是定义在工作频率带宽内的，但是有时也定义在放大器总工作带宽的某一频段（ΔF）内。
●幅度跟踪Amplitude Tracking
幅度跟踪和幅度匹配类似。
●动态范围Dynamic range
放大器的动态范围有两种表示方法：
a. 线性动态范围＝放大器保持线性的最大信号电平(通常指1dB压缩点时的输入功率值)－最小可检测信号
b. 无杂散动态范围：当放大器最小可检测输出电平与放大器输入等双音时在输出口产生的互调相等时，放大器输入口最小可检测信号与放大器等双音时的输入电平的差值为无杂散动态范围。
●三阶截取点IP3
测量放大器的非线性特性，最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号，当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时，该放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM），这里，称m+n为互调分量的阶数。
在中等饱和电平时，通常起支配作用的是最接近基音频率的三阶分量。
因为三阶项直到畸变十分严重的点都起着支配作用，所以常用三阶截点（IP3）来表征互调畸变（见图3）。
三阶截点是描述放大器线性程度的一个重要指标。
●反向隔离度Reverse isolation
反向隔离度简单的定义为放大器输出和输入之间的隔离度。
通常是在输出端输入一个信号，然后在输入端进行检测。
其典型值为放大器增益的2倍。
●相位线性度Phase linearity
信号的相位随频率的变化会因放大器内部的电抗元件而失真。
这种’线性’失真称作相位线性度，是通过矢量网络分析仪在放大器的整个工作频率范围内而测得。