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一种短波射频末级推挽放大电路仿真、PCB制作及调试实验应用

时间:2025-08-02 15:48:16 浏览次数:

zoޛ)j馓i< .جf公司的矢量信号分析仪与矢量网络分析仪。射频功率放大器的设计指标如下:

通频带为3-30MHz

增益≥20dB

驻波(VSWR)≤2

以上数据信息,为保证短波信号的输入正常所以通频带设为3~30MHz,为达到驻波的要求则VSWR调节到2以下,以保障与放大器的阻抗匹配。

通过仿真此电路完全能达到在不失真的情况下信号输出增益达到20dB以上。输出功率在250W以上。下图1为仿真的输出信号。

2. PCB的制作

根據上面的原理图,用Protel99软件制作出PCB板,图如2所示。

3. 电路的调试

一般情况下,为了实用性制作,其放大器制作完成工作中,其阻抗匹配的变压器中匝数比是1:1,但这不能达到阻抗匹配的效果。而此时就会发现放大器驻波一般,线性度较低,其表示如下图3所示。

图3a是调试之前的曲线图,蓝色为增益线,土色为输出驻波,紫色为输入驻波。其坐标系横轴是测试频率(1~45MHz),纵轴(左)是增益大小(单位dB),纵轴(右)是驻波大小(驻波是比值,没有单位)。从图a中表明输出与输入的频率都在10以上,但驻波要求是在2以内,所以没有达到放大器匹配要求。

图3b为S11蓝色曲线和S22紫色曲线都在史密斯圆图上方可以看出整个放大器呈电感特性。我们作以调整,在放大器的两端加上相应的电容器,然后在变化变压器中的线圈数,来达到其阻抗匹配要求,对其调试后特性曲线如下图4所示:

放大器阻抗匹配后对其进行整体测试,数据如表1所示:

表1 组数据表明,在放大器阻抗匹配后的驻波及截点相关数据都符合要求了,其线性度也有部分增加,驻波降到了1.1左右,达到应用的水平,制作水平完全达标。虽然上述分析,放大器本身相关设计原理繁琐,但其性能还是非常十分优秀的,可以被广泛应用。

参考文献:

[1]李宗强、翟杰,一种短波发射机射频前端放大电路的设计[J].科学技术与工程,2010,(08),22-25.

[2]催浩贵、高俊、屈晓旭,数字化短波发射机反馈控制系统的设计与实现[J],电讯技术,2011,(08),134-137.

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