4.4.2匹配网络VIP专享

4 .4 .2 匹配网络 为了使功率放大器具有最大的输出功率，除了正确设计三极管的工作状态，还必须有良好的输入、输出网络。输入匹配网络的作用是实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，使放大器获得最大的激励功率；输出匹配网络的作用是将外接负载电阻LR 变换为放大器所需的最佳负载电阻optR ，以保证输出功率最大。图4 —2 5 给出输入、输出匹配网路在谐振功放中的位置示意图。对输入匹配网络与输出匹配网络的要求略有不同，但基本设计方法相同，本章将重点讨论输出匹配网络，对输入匹配网络与极间耦合网路只做简要介绍。 图4 —2 5 输入、输出匹配网路在谐振功放中的位置 1 输出匹配网路 在谐振功率放大电路中，输出匹配网络介于功率管和外接负载LR 之间，如图4 —2 5 所示。对输出匹配网路的主要要求包括高效率的传送能量、滤除高次谐波分量和阻抗变换三个方面，在设计匹配网络时应综合考虑这三方面的要求。 1 ）高效率地传送能量 将功率管输出的有用信号(?)功率高效率地传送到外接负载上，即要求回路效率LkoPP 接近1。其中oP 为功率管输出的信号功率，LP 为负载上获得的基波功率。也可使用插入损耗（Insert Loss）来描述匹配网络的损耗，其定义为 ()10lgoLPL dBP （4.4.2） 对于无源匹配网络来说，不可避免地会产生能量损耗，故插入损耗恒为正，且对于某一匹配网络或器件来说，插入损耗值越小越好。 2）滤除高次谐波分量 充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证外接负载上仅输出高频基波功率。工程上用谐波抑制度来表示这种滤波性能的好坏。假设1LmI和LmnI分别为通过外接负载电流中基波和 n次谐波分量的振幅，相应的基波和 n 次谐波功率分别为LP 和LnP ，则对 n 次谐波的抑制度定义为 11 0 l g2 0 l gL nL m nnLL mPIHPI （4.4.3） 显然，nH 越小(?)，滤波匹配网络对 n 次谐波的抑制能力就越强。通常都采用二次谐波抑制度2H 表示网络的滤波能力。在实际匹配网络中，谐波抑制度高，则要求提高谐振回路的Q 值。回路的Q 值取决于回路的损耗，回路损耗的功率由两部分组成，一部分是传送到负载的功率，另一部分是回路的元件（电感和电容）的固有损耗，即电感的导体损耗和电容的漏电。设计电路时应选用品质因素高的电感和电容以减小回路固有损耗。但受到工艺条件的限制，电感和电容品质因数的提高是有限的。若采用减小传送到负载功率的措施来提高回路的 Q 值，将带来...