射频宽带放大器 （D题）
摘要
射频宽带放大器是目前功率放大器的主要发展趋势，实现方案多种多样，如采用E-PHEMT晶体管（ATF-55143）器件模型和其他元件模型设计，LQ801宽带功率晶体管，由于实验室条件有限以及要结合课堂学以致用，考虑到射频宽带放大器的频带较宽的情况下，端口阻抗变化比较大，使得宽带放大器的匹配电路以功率匹配为主，本设计采用了集成块UPC1651,3DA87A高频大功率管，频率漂移小的三极管C9018 和由L和C构成的T型基本网络组成输入匹配网络， 在输入匹配网络方案的比较中，因为传输线变压器要自行绕制磁环，以及磁环的磁通在功率较大时会出现饱和，以致大信号时等效L下降，功率送不过去以及T型网络较熟知，所以我们选择了型基本网络构成的输入匹配网络，整个电路分为三个模块，前级阻抗匹配和功率放大电路、中间级带宽变换部分、后级高频放大部分组成，在设计中合理设计了测试点。本设计涉及到Multisim 12.0,DXP软件的应用，用Multisim 12.0,对各个模块电路进行了仿真，仿真表明设计方案符合要求，用DXP软件进行了PCB板的生成，利用PCB雕刻技术完成了PCB板的制作，最后进行了安装调试。
1
关 键 词UPC1651 3DA87A C9018 1 方案比较与选择 1.1输入匹配网络方案比较
输入匹配网络的比较可有多种方案完成，例如 方案一：T型基本网络构成的输入匹配网络
由电感和电感搭接，最容易实现，在理论分析中也容易计算，可以找到设计电路 所需电感电器件，具有可行性。 方案二：传输线变压器
传输线变压器在设计中有两点必须注意，一是源阻抗，负载阻抗和传输线阻抗的匹配关系，二是输入端和输出端在规定的连接和接地方式下应用，因此，在设计中采用1:4传输线变压器且用高u低耗的高频磁环，高频磁环必须自行绕制，磁环的磁在功率较大时会出现饱和，以致大信号时等效L下降，功率送不过去
综上所述，系统将采用方案 一，采用这种方案可以利用实验室的有限条件， 达到设计目的。
1.2 频带内增益起伏控制方案比较
频带内增益起伏控制的比较可有多种方案完成，例如 方案一：补偿匹配
频率补偿网络会使放大电路的输入或者输出的驻波系数VSWR增加不利于前级 和后级电路的设计。 方案二：负反馈
负反馈使放大器的功率增益大幅度降低，但对放大器的众多性能都有改进但反馈越 深，改进的性能越好。
综上所述，系统将采用方案 二 采用这种方案可以更快更简易的实现设计。
1.3 射频宽带放大的核心部件选择 方案一、E-PHEMT晶体管
方案二、LQ801宽带功率晶体管 方案三、UPC1651
综上所述，系统将采用方案三，因为实验室只有 UPC1651
2 理论分析与计算
2
2.1 频带内增益起伏控制 放大器的增益是指放大器输出的功率与输入端口功率之比。增益平坦度描述了在 放大器允许温度范围内的某一温度下对放大器增益进行扫频测试，反应出的固定输 入功率下增益的变化值，定义为： ?G??Gmax?Gmin 其中，Gmax、Gmin分别为增益—频率2扫描曲线的幅度最大值和最小值 为了实现频带内平坦的功率增益一般采用有补偿匹配、负反馈和平衡放大3种技术。频率补偿网络会使放大电路的输入或者输出的驻波系数VSWR增加不利于前级和后级电路的设计，而负反馈使放大器的功率增益大幅度降低。 2.2 增益调整 2.2.1 分板块调整
前级增益调整电路 中间级用到了UPC165集成功率放大器，只要在此芯片不损坏且焊接无误就可实现放大 后级增益调整与前级相同 3 电路设计 3.1 系统总体基本原理方框图
3
整个系统可由三部分组成，前级阻抗匹配和功率放大电路、中间级带宽变换部
分、后级高频放大部分
3.2 原理图
3.3 由DXP生成的PCB图
4
4 设计技巧
L4与R6并联是为了减小Q值，增大带宽 为解决电容缺货采用多电容并联 设置了合适的测试点 某些电感自行绕制
在输出口并联电感，调整输出阻抗 5 测量方法及测量结果 5.1 测试方案及测试条件
5