新调频发射机功率放大器

1、通信电子电路 课程设计报告学 号：200803034228 姓 名： 黎维银 学 院：华北科技学院 专 业：通信工程 班 级：通信B082班 指导教师： 安晶 32、方案设计2.1、丙类功放的参数计算2.2、总电路图2.3、放大部分2.4、LC调频振部分2.5、防干扰部分六、元件选择：七、电路调试：八、仿真九、心得体会 一、实验目的：1 清楚丙类放大器的工作原理掌握丙类放大器的计算与设计方法2 弄清楚电源电压和集电极负载对调频发射机功率放大器功率和效率的原理3 培养独立思考和动手能力。二、主要内容 利用所学的高频电路知识，设计一个调频发射机功率放大器。通过本次电路设计，掌握调频发射机功率放大器

2、的设计方法、电路调谐及测试技术。加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。三、基本要求 设计一个调频发射机功率放大器，主要技术指标为： (1) 工作中心频率约为 98MHZ； (2) 输出功率PO=15W； (3) 负载电阻RL=50欧；(4) 效率大于50%。1、电路基本原理图1-1 谐振功率放大器的基本电路图1-2 功率放大器各分压与电流关系分别为集电极电流的直流分量、基波分量以及各高次谐波分量的振幅。谐振功放集电极输出回路输出功率等于基波分量在谐振电阻RP上的功率为集电极的功耗为放大器集电极能量转换效率等于输出功率与电源供给功率之比其中 甲类状态， 乙类状态，丙类

3、状态，工作在丙类状态时，效率最高 。图 1-4 电压、电流随负载变化波形图1-5 谐振功率放大器的负载特性曲线图1-7 改变VCC时工作状态和电流、功率的变化 图1-8 变化的特性15W的调频发射机功率放大电路所设计功率放大器可将功率1-2W、88-108MHZ调频发射机的功率扩展至于10-15W，采用单管丙类放大及多级低通滤波器组成，具有较高的转换效率及很强的诣波抑制能力。 电路如图所示，采用大功率发射管C1972，其参数如下：175MHZ、4A、25W、功率增益8.5db、按图所示参数，电路工作中心频率约为 98MHZ，输入约2W的射频功率时，额定输出可达15W。为保88108MHZ内的任

4、一频点时输出达到额定值，可根据前级的中心频率对部分元件作适当调整。必要时，可减少低通波波器级数，以增大输出功率。经扩展后的功率信号由三级低通滤波器滤去高次诣波成份馈入了发射天线。5.2、方案设计、丙类功放的参数计算 确定功放的工作状态丙类高频功率放大器可工作在欠压状态、过压状态和临界状态。因欠压状态效率低，而过压状态严重失真，谐波分量大，为尽可能兼顾输出大功率、高效率，一般选用临界状态，其电流流通角在600900范围。集电极电流余弦脉冲直流分解系数，集电极电流余弦脉冲基波分解系数，。设功放的输出功率为0.5W。 功率放大器集电极的等效电阻为：集电极基波电流振幅为：集电极电流脉冲的最大振幅为集电

5、极电流脉冲的直流分量为：电源提供的直流功率为：集电极的耗散功率为：集电极的效率为：满足设计要求、总电路图、放大部分这部分电路是为了通过C11、C13、C15这几个可变来调节输入与输出的频率，还可以调节其工作再合适的丙类工作状态，C1972三极管来放大电流，从而增大功率。、LC调频振部分此部分是进一步从得到杂乱信号中，利用振荡器的选频、滤波作用滤除高频部分，得到所需稳定频率的低频部分。这里利用了三级振荡具有较高的转换效率及很强的诣波抑制能力、防干扰部分这部分电路能滤除集电极的交流电流，让其不能到达VCC，从而干扰VCC，避免影响静电流方面的功能，从而能得到稳定的静态工作点。六、元件选择：除电解电

6、容外，其它用高频瓷片电容器， C11、C12、C14用高频特性好，性能稳定的可调电容，扼流电感RFC1、RFC2用成品电感器，必须注意RFC2的电流承载能力，应选用线径较粗的带磁心的电感器。L1L6可用0.8mm的高强度漆包线制，直径约5MM，圈数图中以“T”为单位标明。Q1用普通Q9插座，与插头配套使用。Q2用专用50射频输出接头，接解电阻更小，更有利于阻抗匹配。功率放大管用比较常见的发射专用管C1972，当然如果您银子特别充足，买块C2538等高增益管的话，功率将会更大。七、电路调试：调试电路时，务必注意因电路功率大，一定要接上假负载（本人用30支1W、1500高精度金属膜电阻并联制成），

7、并且要有足够在的散热装置，正常工作时电源功率不低于2.5A，天线阻抗严格等于50，不能用短棒拉杆天线，否则强烈的射频回馈电流将使电路造成自身干扰，大部分射频能量无法辐到空间而消耗在功率管上，使其过热损坏；必须通过50发射专用同轴电览引到室外天线发射。电路能否正常工作关键在于电路的调试，整个过程都得十分小心。调试时，只输入较小的激励功率，电源电压下降为9V，用高频电压表（不能用普通万用表）监测假负载两端高频电压值，调节 C12、C14，L3、L4、L5、L6、使电压幅度达1520V左右，再调节C11、L1使电压最大。然后逐步提高电压，每提高一次电压都反复调整 C12、C14和C11、L1使输出端电压最高，注意的是电压应与射频输入激励功率同步增大，以保证调试结果的准确性。达到额定值时，电源电压13.8V 下工作电流约2A左右，50纯电阻假负载两端电压40V，射频输出功率达15W。用该射频功率放大器配合50伞状全向垂直发射天线（增益约2dB)，以普通调频收音机测试，发射距离覆盖面不少于15Km。八、仿真九、心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,