
(1) 在大容量(或多载波)数字通信系统,设计HPA电路尤其是末级电路,常发生大功率输出与线性要求之间矛盾。经常采用三种解决办法
采用平衡放大电路,其合成输出功率较单管增加一倍且保持单管线性。
采用预失真补偿电路,设计一个预失真网络使它产生的三阶互调与HPA三阶互调在输出合路器中相互抵消
在HPA前级设置自动电平控制(ALC)电路,通过末级输出耦合检波直流,控制PIN衰耗,保持输出功率恒定。防止因前级输入电平过高因饱和失真。
(2)HPA采用的大功率器件都呈现极低的输入、输出阻抗,其阻抗实部绝对值很小,都在1~3奥姆左右,而容抗和引线电感很大。对这样的大功率器件进行输入、输出和级间匹配非常困难。因单片微波集成电路(MMIC)技术的发展,许多厂家已制造出输入输出内匹配的大功率器件,大大地缓解设计难度
(3)HPA输出级必须要考虑空载保护。若与输出负载间发生严重失配(如,连接天线馈线开路或短路)末级与输出负载电路之间将产生大驻波电压,驻波峰值电压一旦落在器件漏极,它与供电电压迭加将使器件击穿。
在微波频段常采取二种保护方法,在4GHz以上频段借助于输出隔离器中的反向吸收负载R吸收反射波。
根据所用器件,高功率放大器大致可分成三种类型:
* 硅双极晶体管(Si Bipolar Transistor)功率放大器。在大功率放大时,单管增益及效率低,带宽窄,线性及反向隔离差,它通常用于3GHz以下频段,其优点是便宜和不需负偏压。但目前已逐渐被场效应晶体管功放所代替。