125 kHz 射频功率放大电路设计与研究

摘要 射频功率放大器（RFPA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要，使得功率放大器的研制变得十分重要。因此对该课题的研究具有非常重要的意义。
 本文在研究谐振回路及电感耦合的基础上设计几款功率放大器并采用Multisim软件进行仿真。宋体，小四
 
 关键词（黑体，小四）：功率放大器；LC谐振回路；电路仿真（宋体，小四）
Abstract（Times New Roman，三号）
  RFPA  is an important part of
 Based on the study inductively coupled resonant circuit and design several power amplifiers and using Multisim simulation software. Progressive approach to the order in accordance with article writing, the first principle of the amplifier ,discussed in detail the working principle of resonant circuit.and introduced the total class of the amplifier, and then independenlly, the deficiencies in the design of the circuit was analyzed and summarized.
 Times New Roman，小四
 
 Key words（Times New Roman，加粗，小四）：Power Amplifier ; Circuit simulation （Times New Roman，小四）

目录
声明 III
摘要 IV
Abstract V
第1章 绪论 1
1.1射频技术概述 1
1.2射频功率放大器概述 1
1.3课题目的 2
1.4应用及发展 2
第2章 放大器原理 3
2.1 串联谐振电路 3
2.2 放大器的分类及区别 4
2.2.1 A类功率放大器 4
2.2.2 B类功率放大器 5
2.2.3 C类功率放大器 6
2.2.4 D类功率放大器 6
2.3 主要技术指标 7
2.3.1输出功率 7
2.3.2效率 7
第3章 功率放大器的设计 9
3.1 B类功率放大器的设计 9
3.1.1元器件的选择 9
3.1.2技术指标的值 11
3.2 D类功率放大器的设计 11
3.2.1 LC谐振回路 12
3.2.2输入回路 12
3.2.3技术指标的值 12
3.3 E类功率放大器的设计 13
3.3.1设计思想 13
3.3.2参数的计算 14
3.3.3技术指标的值 15
第4章 仿真比较及选择 16
4.1 仿真软件的选择 16
4.2 仿真结果 16
4.2.1 B类仿真结果 16
4.2.2 D类仿真结果 17
4.2.3 E类仿真结果 18
4.3 功率放大器的选择 19
第5章 总 结 20
参考文献 21
致谢 22

第1章 绪论(黑体，三号，标题1)
1.1概述（黑体，小四）
 主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。高频(工作频率为13.56MHz) 的感应器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从感应器传输到读写器[1]。
 宋体，小四，1.5倍行距
1.2功率放大器概述
 条形码在扫面时，扫描器中就需要有功率放大电路，在超市出入口时我们也要经过RFID系统的扫描，还有员工上下班需要扫描门禁卡，这些在生活中都会出现的场景都离不开RFID的阅读器，像去年的世博会中，我们从进出地铁站中都有安检，那些器件中就有功率放大器，它能使仪器隔开一段距离识别乘客身上是否含有违禁物品，而RFID系统能接收到这些信号都离不开阅读器中的功率放大电路。
第2章 放大器原理
2.1 串联谐振电路
 射频放大电路是射频通信电路中的一种基本电路。电感耦合方式的基础是电感电容（LC）谐振回路和电感线圈产生的交变磁场，它是射频卡工作的基本原理。
 1．电路组成[3]
 由电感线圈L和电容器C组成的单个谐振回路，称为单谐振回路。信号源与电感线圈和电容器串接，就构成了串联谐振回路。如图2.1所示，是电感线圈L损耗的等效电阻，是信号源的内阻，是负载电阻，回路总电阻值。

图 2.1 串联谐振回路（黑体，5号）
 若外加电压为，则回路电流为：
                                    （2.1）

  （b）
图2.3  B类射频功率放大电路的波形
（a）波形图   （b）B类功率放大器电路结构

第3章 功率放大器的设计
 提高了功率放大器的输出功率则可以增加使用的距离，根据第2章中对各类放大器的区别比较，结合本次课题目的、根据输出功率还有效率的要求，我们暂定选择B类、D类、E类功率放大器进行设计和对仿真结果比较。
3.1 C类功率放大器的设计
 当晶体管加入合适的静态偏置电流那么我们可得求出静态工作点Q，并且有，结合图3.1 晶体管的输出特征曲线可知的位于晶体管的截止区，则它能放大半个周期的信号，这符合B类功率放大器的特点。

图3.1 晶体管2N2907的输出特性曲线

第4章 仿真比较及选择
4.1 仿真软件的选择
 在仿真的时候我们首先要确定的是在电路当中我们输入的信号均为125 kHz的信号源，并且电路的电压统一为9V，只有在条件一样的环境下我们才能比较出不同类型的功率放大器存在的差异，也才能选择出一款效率高，实用方便的放大器。
 为了能更直观的比较，我们将相关数据制成表4.1
表4.1 相关指标的值（黑体，五号）
表格中用：宋体，五号
 品质因数 Q 效率  输出功率 dB 幅值
B 类 127 78.5% 3.6796 15mV
D 类 127.28 84.44% 34.1943 460V
E 类 127 84.82% 17.99 36.07V
 
第5章 总结
 在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大，获得足够的射频功率以后，就能馈送到天线上辐射出去。
 
参考文献
顾墨琳, 林守远. 微波集成电路技术回顾与展望. 微波学报, 2000, 16(3): 278～289
中文，楷体，5号
Eceleston K W. Port match optimization of low noise amplifier,microwave and optical     teelmology letters, 2000, 27(5): 321—323
英文，Times New Roman，5号
各类参考文献的著录格式见附件“各类参考文献的著录格式.doc”
致谢
 这次毕业论文的即将完成，作为一名上海商学院2011届即将毕业的本科毕业生，心情激动。首先感谢母校，上海商学院这些年来对我的培养和帮助，为我的大学生活提供了良好的环境。