电磁兼容场地与设备-射频功率放大器
功率放大器是射频类抗扰度测试(射频辐射抗扰度、大电流注入等)中*关键的设备,也往往是造价*高的设备。为了得到测试所需的射频场强或电流,信号发生器所产生的射频信号功率很小,需要经过功率放大器内部一系列的放大缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等,*终获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线、网络或电流注入钳等。根据不同测试项目以及需要得到的特定电平值,必须采用功率合适的射频功率放大器,以获得足够大的射频输出功率。
在选择功率放大器的时候,我们*关注的主要是频率范围和功率。
EMC领域使用的功率放大器,其频率范围往往会根据基础测试标准的频段,结合自身工作特性而设计,例如150kHz~230MHz、80MHz~1GHz、800MHz~2.5GHz等。
功率放大器由于其自身工作特性,大部分的功率都以热量的方式向外发散掉,而真正衡量其输出能力的指标则是额定输出功率。这个额定功率一般指在特定频率范围内功率放大器能够长时间工作所能输出的*大功率,严格地说也是正弦波信号。
在此不得不提1dB压缩点的概念:当功率放大器的输入信号幅度在某一范围内变化时,输出信号的幅度与输入信号的幅度呈线性关系,即放大器的增益保持恒定。但随着输入信号幅度的增加,功率放大器的增益开始下降,或者称为压缩,*终输出功率达到饱和。当放大器的增益比其小信号增益低1dB时,该点称为1dB压缩点,用来衡量功率放大器的线性度。1dB压缩点如图所示:
特别提示:我们在衡量一台功率放大器的输出功率性能时,除了设备本身标称的输出功率外,还要关注其1dB压缩点的输出功率。不同厂家功率标称相同的功率放大器,可能因压缩点选择的不同(1dB压缩点与3dB压缩点)而出现实际带载能力的较大差异。
由于材料和制造技术的限制,目前进口的功率放大器的造价很高,在整个EMC测试系统中往往排名在**或**,为了达到较高的测试电平,用户需要花费一定比例的资金在上面。而功率放大器由于其自身特点及测试人员不同的使用习惯,往往会出现一定的故障或损坏的几率。进口产品的维修可能需要花费较长的时间,甚至有数月之久。
在我国部分**领域的高技术正不断转为民用化应用的过程中,国产功率放大器已经不在是一种封闭的专享技术,目前已经完全成功地转为EMC领域所用。上海申瓦机电科技有限公司公司生产的功率放大器频率覆盖10kHz~18GHz,目前产品1dB压缩点*大功率可达3kW以上,可以满足绝大部分产品的测试需求,自由场法的射频电磁场强度可以达到200V/m。