射頻放大器

射頻功率放大器（RF PA）是各種無線發(fā)射機的重要組成部分。在發(fā)射機的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。

分類及用途

射頻功率放大器的工作頻率很高，但相對頻帶較窄，射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載回路。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲（A）、乙（B）、丙（C）三類工作狀態(tài)。甲類放大器電流的導(dǎo)通角為360°，適用于小信號低功率放大，乙類放大器電流的導(dǎo)通角等于180°，丙類放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類和丙類都適用于大功率工作狀態(tài)，丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類，但丙類放大器的電流波形失真太大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然接近于正弦波形，失真很小。

技術(shù)參數(shù)

放大器的主要技術(shù)指標(biāo)：

（1）頻率范圍：放大器的工作頻率范圍是選擇器件和電

路拓撲設(shè)計的前提。

（2）增益：是放大器的基本指標(biāo)。按照增益可以確定放

大器的級數(shù)和器件類型。G（db）=10log（Pout/Pin）=S21（dB）

（3）增益平坦度和回波損耗

VSWR《2.0orS11，S22《-10dB

（4） 噪聲系數(shù)：放大器的噪聲系數(shù)是輸入信號的信噪比 與輸出信號的信噪比的比值，表示信號經(jīng)過放大器后信號質(zhì)量的變壞程度。NF（dB）=10log［（Si/Ni）/（So/No）］

射頻放大器的功率參數(shù)

現(xiàn)代的無線通信中，射頻設(shè)備的使用相當(dāng)普及，而射頻放大器在設(shè)備中起粉至關(guān)重要的作用，放大器中有關(guān)功率參數(shù)的測t也引起相當(dāng)?shù)闹匾?，而在實際的研發(fā)生產(chǎn)中對功率參數(shù)的理解和應(yīng)用存在一定的誤解，下面就一個放大器的特性來說明相關(guān)功率參數(shù)的含義和應(yīng)用 。

在描述一個放大器時，基本的參數(shù)有增益和最大輸出電平（功率）。為對增益有較為準(zhǔn)確的描述，引人線性特性的參數(shù)來衡t，通常用ldB壓縮點對應(yīng)輸人功率和線性垠小輸人電平來表示，兩者之差就是放大器的輸人動態(tài)范圍。對于ldB壓縮點，在GSM直放站標(biāo)準(zhǔn)YD汀952一1998中是這樣描述的：ldB壓縮點輸出功率是指放大器在增益下降ldB時，對應(yīng)此時的輸人功率，用圖示方法表示是指當(dāng)時的實際輸出功率比理想的線形放大器對應(yīng)的輸出功率小ldB 。

為進一步描述線性度。還有一個指標(biāo)就是增益步長誤差，表示的是當(dāng)輸人變化單位信號強度時輸出是否也變化相同的大小 。

一個實際的放大器，由于物理特性和噪聲的影響，當(dāng)輸人電平太小時不能保持有線性狀態(tài)。因此引人最小輸出電平的概念。通常認為輸出比噪聲電平高3dB時對應(yīng)的輸人電平為最小輸人電平。放大器的輸出噪聲功率為：P=kTBGF 。

1、無人機定位：

用P440給無人機定位是基于其遠距離（測距有效半徑全向4000米）高精度（測距精度2cm）的測距功能，用3個P440模塊作為定位基站，1個P440作為定位標(biāo)簽安裝在無人機上，通過無人機上P440定位標(biāo)簽實時測到距離3個P440定位基站的精確距離，計算出無人機實時準(zhǔn)確的三維位置坐標(biāo)。

這項功能在GPS定位精度達不到要求或無法定位的場景下非常實用（如山區(qū)、室內(nèi)、樓宇間等場景）。

2、無人機引導(dǎo)降落：

該應(yīng)用也是基于P440的測距功能來實現(xiàn)的，在降落平臺上（如航母、軍艦、車輛、基地、屋頂、廣場、野外等）部署3個P440基站，無人機上安裝1個P440模塊，通過P440基站來獲得無人對降落平臺的相對位置，從而準(zhǔn)確的引導(dǎo)無人機精準(zhǔn)降落。

這個應(yīng)用和無人機定位類似，不同點在于，該應(yīng)用中P440基站是可以隨著平臺一起移動的，如引導(dǎo)無人機降落在無人車上，無人機和無人車都可以高速運動的。

3、無人機編隊：

該應(yīng)用除了基于P440的測距功能外，還用到了P440組網(wǎng)功能，在該應(yīng)用中，在每架無人機上安裝一個P440模塊，通過其測距和組網(wǎng)功能，可以實時知道任意兩架無人機之間的距離。通過算法，可以知道所有無人機之間的空間位置分布，這個數(shù)據(jù)和無人機的飛行控制系統(tǒng)對接，從而可以實現(xiàn)無人機群的編隊飛行功能。在實際應(yīng)用中，還能有效的避免無人機之間的相互碰撞的問題。

4、無人機測高

該應(yīng)用測的不是無人機的絕對高度（海拔），而是測無人機距離地面或障礙物的相對高度，這運用了P440的雷達功能，在無人機上的P440模塊上安裝一對定向天線，并把天線的朝向垂直于地面，通過雷達回波信號，可以得知無人機距離地面或障礙物的準(zhǔn)確距離（也就是相對高度）。

該功能在室內(nèi)或地面不平的室外非常有作用，特別是地平面起伏特別明顯的山區(qū)，無人機貼近地面工作時，能夠保證工作視角的穩(wěn)定并能有效保障無人機的飛行安全。