放大器參數說(shuō)明
工作頻率范圍(F):
指放大器滿(mǎn)足各級指標的工作頻率范圍。放大器實(shí)際的工作頻率范圍可能會(huì )大于定義的工作頻率范圍。
功率增益(G):
指放大器輸出功率和輸入功率的比值,單位常用“dB”。
增益平坦度(ΔG):
指在一定溫度下,在整個(gè)工作頻率范圍內,放大器增益變化的范圍。增益平坦度由下式表示(見(jiàn)圖1):
圖1
ΔG=±(Gmax-Gmin)/2dB
ΔG:增益平坦度
Gmax:增益——頻率掃頻曲線(xiàn)的幅度最大值
Gmin:增益——頻率掃頻曲線(xiàn)的幅度最小值
噪聲系數(NF):
噪聲系數是指輸入端信噪比與放大器輸出端信噪比的比值,單位常用“dB”。
噪聲系數由下式表示:NF=10lg(輸入端信噪比/輸出端信噪比)
在放大器的噪聲系數比較低(例如NF1)的情況下,通常放大器的噪聲系數用噪聲溫度(T)來(lái)表示。
噪聲系數與噪聲溫度的關(guān)系為:T=(NF-1)T0 或 NF=T/T0+1
T0-絕對溫度(290K)
噪聲系數與噪聲溫度的換算表 見(jiàn)圖2
圖2
1分貝壓縮點(diǎn)輸出功率(P1dB):
放大器有一個(gè)線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍,在這個(gè)范圍內,放大器的輸出功率隨輸入功率線(xiàn)性增加。這種放大器稱(chēng)之為線(xiàn)性放大器,這兩個(gè)功率之比就是功率增益G。隨著(zhù)輸入功率的繼續增大,放大器進(jìn)入非線(xiàn)性區,其輸出功率不再隨輸入功率的增加而線(xiàn)性增加,也就是說(shuō),其輸出功率低于小信號增益所預計的值。通常把增益下降到比線(xiàn)性增益低1dB時(shí)的輸出功率值定義為輸出功率的1dB壓縮點(diǎn),用P1dB表示。(見(jiàn)圖3)
典型情況下,當功率超過(guò)P1dB時(shí),增益將迅速下降并達到一個(gè)最大的或完全飽和的輸出功率,其值比P1dB大3-4dB。
三階截點(diǎn)(IP3):
測量放大器的非線(xiàn)性特性,最簡(jiǎn)單的方法是測量1dB壓縮點(diǎn)功率電平P1dB。另一個(gè)頗為流行的方法是利用兩個(gè)相距5到10MHz的鄰近信號,當頻率為f1和f2的這兩個(gè)信號加到一個(gè)放大器時(shí),該放大器的輸出不僅包含了這兩個(gè)信號,而且也包含了頻率為mf1+nf2的互調分量(IM),這里,稱(chēng)m+n為互調分量的階數。在中等飽和電平時(shí),通常起支配作用的是最接近基音頻率的三階分量(見(jiàn)圖4)。
因為三階項直到畸變十分嚴重的點(diǎn)都起著(zhù)支配作用,所以常用三階截點(diǎn)(IP3)來(lái)表征互調畸變(見(jiàn)圖3)。三階截點(diǎn)是描述放大器線(xiàn)性程度的一個(gè)重要指標。三階截點(diǎn)功率的典型值比P1dB高10-12dB。IP3可以通過(guò)測量IM3得到,計算公式為:
IP3=PSCL+IM3/2;
PSCL——單載波功率;
如三階互調點(diǎn)已知,則基波與三階互調抑制比與三階互調點(diǎn)的雜散電平可由下式估計:
基波與三階互調抑制比=2[IP3-(PIN+G)]
三階互調雜散電平=3(PIN+G)-2IP3輸入/輸出駐波比(VSWR):
微波放大器通常設計或用于50Ω阻抗的微波系統中,輸入/輸出駐波表示放大器輸入端阻抗和輸出端阻抗與系統要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示:
VSWR = (1+|Γ|)/(1-|Γ|);
其中Γ= (Z-Z0)/(Z+Z0)
VSWR:輸入輸電壓出駐波比
Γ:反射系數
Z:放大器輸入或輸出端的實(shí)際阻抗
ZO:需要的系統阻抗工作電壓/電流:
指放大器工作時(shí)需要供給的電源電壓和放大器工作時(shí)要求供給的電流值。放大器增益窗的定義:
在本產(chǎn)品手冊中,放大器的增益定義采用增益窗的定義方法(不含窄帶功率放大器)。增益窗的定義方法是根據放大器允許的最大增益(Gmax),放大器允許的最小增益(Gmin),放大器的增益波動(dòng)(ΔG)等三個(gè)增益指標對放大器的增益允許的波動(dòng)和變化范圍作明確定義(見(jiàn)圖5):
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