近日思考的有关功放的问题

桃子

刚入手做功放。成功做了一个S波段的20W功放。近日上升到C波段做，有以下问题期待：

1.微带匹配线最佳匹配的时候，宽度是一个比较固定的值。如果，我并不管什么匹配，减小或者增大匹配线的宽度，它影响功放的什么？只是影响匹配与否？宽度太大会怎么？太小又会如何？

2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

3.大功率的内匹配的功放管，所有的电流电压都正常，只是没有增益，在管子的输入输出分别接50Ω的阻抗线与外界相连，同时有1/4波长线接电容到地。问：为什么没有增益？于是接下来的问题是：

4.比如：富士通的大功率的内匹配的功放管，它应该是匹配在大功率状态下的。那么，在小信号的时候，它会不会有增益？如果不会有增益，衰减量是多少比较正常？

5.有没有连续波的峰值功率和连续波的平均功率的说法？还是，功率计测试连续波功率所得的结果一定就是连续波在测试时间段内的平均功率？

6.脉冲峰值功率与连续波平均功率的转换问题：功率计测试的时候有相应的探头，由于手上只有连续波探头，于是可以测试连续波的功率。用这个探头测试脉冲情况（2μS的脉宽，2.5％的占空比），所得的结果应该是脉冲平均功率？比如：我实际测试某功放在该脉冲情况下所得的值为+32dbm，如果这个值是脉冲平均功率，那么就是说在一个周期内(2μS/2.5％＝80μS)的平均功率为+32dbm，由于这个周期内只有2μS的时间有射频功率存在，那么，这2μS的时间
产生的功率应该为：+32dbm+10log40=48dbm。可是，在这个时间内的直流功率根本没有这么大，也就是这2μS内，能量不守恒。问：错在哪里？


暂时就提出这么些，遇到了新问题再提出，望各位大侠赐教。

桃子

传说中的高手都帮忙看看噻

iamhome

1.微带匹配线最佳匹配的时候，宽度是一个比较固定的值。如果，我并不管什么匹配，减小或者增大匹配线的宽度，它影响功放的什么？只是影响匹配与否？宽度太大会怎么？太小又会如何？

微带宽度发生变化,阻抗肯定就会发生变化,如果这条微带长度比较短的话,当然不会有什么影响,如果比较长,那影响就比较大/
很显然,会影响匹配,最重导致功放增益下降,效率下降,严重的话,都可能引起自激.[/COLOR]

2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

还是匹配的作用.宽度不同,就说明了输入/输出的阻抗不同,功率管子的阻抗一般都比较小,所以你可以看到,那些微带的宽度比较宽,相对于50ohm.规律当然是在Smith Chart上来看了,和你所用管子的输入/输出阻抗有关系,也和工作频段有关系.

3.大功率的内匹配的功放管，所有的电流电压都正常，只是没有增益，在管子的输入输出分别接50Ω的阻抗线与外界相连，同时有1/4波长线接电容到地。问：为什么没有增益？于是接下来的问题是：

初步判断是匹配的问题.你先确保输出的频率是否正常,如果正常的话,我判断应该是匹配的问题.如果不正常,那就是自激了.

4.比如：富士通的大功率的内匹配的功放管，它应该是匹配在大功率状态下的。那么，在小信号的时候，它会不会有增益？如果不会有增益，衰减量是多少比较正常？

这个和具体的电路和管子的工作状态有关系的,小信号状态下也会有增益.

5.有没有连续波的峰值功率和连续波的平均功率的说法？还是，功率计测试连续波功率所得的结果一定就是连续波在测试时间段内的平均功率？

这个应该是针对工作在TDMA模式下的发射机而言的吧.不太清楚你想表达什么,能否说的具体一些.我估计你的意思是问这个TDMA的发射机的功率.

6.脉冲峰值功率与连续波平均功率的转换问题：功率计测试的时候有相应的探头，由于手上只有连续波探头，于是可以测试连续波的功率。用这个探头测试脉冲情况（2μS的脉宽，2.5％的占空比），所得的结果应该是脉冲平均功率？比如：我实际测试某功放在该脉冲情况下所得的值为+32dbm，如果这个值是脉冲平均功率，那么就是说在一个周期内(2μS/2.5％＝80μS)的平均功率为+32dbm，由于这个周期内只有2μS的时间有射频功率存在，那么，这2μS的时间
产生的功率应该为：+32dbm+10log40=48dbm。可是，在这个时间内的直流功率根本没有这么大，也就是这2μS内，能量不守恒。问：错在哪里？

个人认为:你这么计算2uS内的功率不对.如果32dBm是80uS内的平均功率,那么首先应该计算出80uS内的能量,将32dBm换算成W,然后和时间相乘,所得结果除以2uS就是2uS内的平均功率.

我也使初步学习,以上观点有待于讨论和和你的验证.

siddons

RF就两个字，“匹配”

yulu2007

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桃子

1.微带匹配线最佳匹配的时候，宽度是一个比较固定的值。如果，我并不管什么匹配，减小或者增大匹配线的宽度，它影响功放的什么？只是影响匹配与否？宽度太大会怎么？太小又会如何？

微带宽度发生变化,阻抗肯定就会发生变化,如果这条微带长度比较短的话,当然不会有什么影响,如果比较长,那影响就比较大/很显然,会影响匹配,最重导致功放增益下降,效率下降,严重的话,都可能引起自激.

微带线短，宽度上小有改动不会影响增益，效率，饱和功率等。如果线长，则很受影响。受教了，非常感谢。

这里，我最主要是针对栅极和漏极的1/4波长的高阻线提出的问题。因为，我没有看到资料表明这条线的宽度的要求。不过，最近，有高手告诉我，这根线的特征阻抗一般是120-150欧姆，也就是宽度只有0.2mm左右，他是用在脉冲功放上。如果是连续波情况呢？需要大虾们的指点。我看别人设计的图纸上，一般都超过了0.5mm的。

桃子

2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

还是匹配的作用.宽度不同,就说明了输入/输出的阻抗不同,功率管子的阻抗一般都比较小,所以你可以看到,那些微带的宽度比较宽,相对于50ohm.规律当然是在Smith Chart上来看了,和你所用管子的输入/输出阻抗有关系,也和工作频段有关系.

象下图中红色标记一样，1为什么要用两截微带线，而2只用了一截？一截就可以搞定的问题，为什么要用两截？
[upload=jpg]UploadFile/2009-4/0943@52RD_未命名.JPG[/upload]

桃子

3.大功率的内匹配的功放管，所有的电流电压都正常，只是没有增益，在管子的输入输出分别接50Ω的阻抗线与外界相连，同时有1/4波长线接电容到地。问：为什么没有增益？于是接下来的问题是：

初步判断是匹配的问题.你先确保输出的频率是否正常,如果正常的话,我判断应该是匹配的问题.如果不正常,那就是自激了.


我看见别人使用内匹配的功放管，基本上是没有再外加匹配的，特别是富士通的管子。

桃子

4.比如：富士通的大功率的内匹配的功放管，它应该是匹配在大功率状态下的。那么，在小信号的时候，它会不会有增益？如果不会有增益，衰减量是多少比较正常？

这个和具体的电路和管子的工作状态有关系的,小信号状态下也会有增益.

初步估计是我图便宜，买到了假管子。

桃子

6.脉冲峰值功率与连续波平均功率的转换问题：功率计测试的时候有相应的探头，由于手上只有连续波探头，于是可以测试连续波的功率。用这个探头测试脉冲情况（2μS的脉宽，2.5％的占空比），所得的结果应该是脉冲平均功率？比如：我实际测试某功放在该脉冲情况下所得的值为+32dbm，如果这个值是脉冲平均功率，那么就是说在一个周期内(2μS/2.5％＝80μS)的平均功率为+32dbm，由于这个周期内只有2μS的时间有射频功率存在，那么，这2μS的时间
产生的功率应该为：+32dbm+10log40=48dbm。可是，在这个时间内的直流功率根本没有这么大，也就是这2μS内，能量不守恒。问：错在哪里？

个人认为:你这么计算2uS内的功率不对.如果32dBm是80uS内的平均功率,那么首先应该计算出80uS内的能量,将32dBm换算成W,然后和时间相乘,所得结果除以2uS就是2uS内的平均功率.


是一样的，GG~~

pulp

不知道lz用的功率计的设置是怎样的。第一该功率计测出的脉冲平均功率是否准确。第二功率计的时间轴长度设置是多少呢？该平均功率是相对于多长时间而言的呢？
内匹配的管子没用过，不过如果不用匹配电压电流正常，应该是有增益的。还有是工作于哪类的放大器。
对于四分之一波长线的阻抗而言应该是10－15倍的管子的输入或输出阻抗。也即是相对于管子的输入输出来讲呈现高阻抗。这个跟板材的介电常数覆铜厚度都是有关系的。
匹配电路是几阶的是设计者的习惯和根据带宽等特性做的吧。一般来讲匹配电路都是具有低通或带通特性的微带滤波器，阶数的高低对滤波器的抑制、插损都有影响，对匹配而言可能就是带宽特性吧。
以上是个人看法，欢迎大家交流。

rubbisha9c

受教了  谢谢

iamhome

以下是引用桃子在2009-4-3 17:48:53的发言：
2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

还是匹配的作用.宽度不同,就说明了输入/输出的阻抗不同,功率管子的阻抗一般都比较小,所以你可以看到,那些微带的宽度比较宽,相对于50ohm.规律当然是在Smith Chart上来看了,和你所用管子的输入/输出阻抗有关系,也和工作频段有关系.

象下图中红色标记一样，1为什么要用两截微带线，而2只用了一截？一截就可以搞定的问题，为什么要用两截？
[upload=jpg]UploadFile/2009-4/0943@52RD_未命名.JPG[/upload]

还是"匹配"的作用.

这个在调试的时候,你也可以使用铜箔剪裁成适当的宽度和长度的微带,来进行调节/

keithwoo

以下是引用桃子在2009-4-3 17:48:53的发言：
2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

还是匹配的作用.宽度不同,就说明了输入/输出的阻抗不同,功率管子的阻抗一般都比较小,所以你可以看到,那些微带的宽度比较宽,相对于50ohm.规律当然是在Smith Chart上来看了,和你所用管子的输入/输出阻抗有关系,也和工作频段有关系.

象下图中红色标记一样，1为什么要用两截微带线，而2只用了一截？一截就可以搞定的问题，为什么要用两截？
[upload=jpg]UploadFile/2009-4/0943@52RD_未命名.JPG[/upload]

这个和渐变线的道理一样，如果从很小的一个阻抗跳到一个较大的阻抗，会增加损耗，有一节特性阻抗在中间的过渡一下，会减少损耗

zltogo

1.内匹配不一定就是完全匹配到50ohm了...2.小信号没有增益,那是C类, 管子还没导通呢.

桃子

15楼的大虾的意思是:C类功率放大器匹配在大信号情况下,如果工作在小信号状态下,就不会有增益?

受教了,谢谢!

kushi007

以下是引用桃子在2009-4-3 17:48:53的发言：
2.做匹配的时候，输入输出两端都有50Ω的阻抗线，然后再是与管子相匹配的微带线，这些微带线有时候管子两边分别只有一根，有时候管子两边分别有宽度不同的两根，问：这样的不同设置也就只是为了匹配？有没有什么规律或者原则？

还是匹配的作用.宽度不同,就说明了输入/输出的阻抗不同,功率管子的阻抗一般都比较小,所以你可以看到,那些微带的宽度比较宽,相对于50ohm.规律当然是在Smith Chart上来看了,和你所用管子的输入/输出阻抗有关系,也和工作频段有关系.

象下图中红色标记一样，1为什么要用两截微带线，而2只用了一截？一截就可以搞定的问题，为什么要用两截？
[upload=jpg]UploadFile/2009-4/0943@52RD_未命名.JPG[/upload]

这个有一个作用就是降低匹配的Q值，提高功放的宽带特性。