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请教高频功率怎么计算?

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发表于 2023-7-10 00:29:47 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
一直有个问题没有搞明白,高频电路的供电电压和功率关系,像4V电压供电,最高能输出多少功率,12V最大又是多少,低频还好算阻抗和电压是固定的,高频阻抗50欧姆,电压就未知了!
IMG_20230608_220900.jpg
     
发表于 2023-7-10 08:08:11 | 显示全部楼层
分立元件 发表于 2023-7-10 07:53
50欧姆的阻抗下,4V和12V供电下,功率最大能做到多少?

必须要有前提,即是否用阻抗变换器(无论是变压器还是电容分压),是哪种类型的功放。

以B类功放(或C类,但导通角为180度,等同于B类)并且不使用阻抗变换器为例,极限输出与音频功放一样,推挽的是电压的平方/(阻抗*2)。
如果是4伏工作电压,则推挽是4*4/(50*2)=0.16W,12伏则为 12*12/(50*2)=1.44W。如果是单端则减半,分别0.08W及0.72W。

上面都是在未考虑损耗的情况下。在实际工作中,单端输出极限在0.6W(12伏)左右。如果你去查看业务电台制作资料便可知,有标0.5W的(RMS),也有标2W的(是峰值,事实上很难达到)。以此类推。

当功放是C类时,因为需要考虑效率,功放管的导通角要比B类为小,因此实际输出功率还要低些。至于低到何种程度则要看对转换效率的要求。

有一点与音频功放不同,即一味增加推动功率并不能增加最大输出,因为后面有低通,即使削顶,但过滤后仍是正弦波。

仅供参考。
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发表于 2023-7-10 05:49:33 来自手机 | 显示全部楼层
只要能确定射频功放的真实负载阻抗及功放类型,计算还是可以的。这与音频功放类似。
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发表于 2023-7-10 02:38:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 shiuyipyuen 于 2023-7-10 03:11 编辑

  由于高频功率测量时,电压和电流不同相位角的现象非常严重,这使得测量结果不是差一万分之几/

千分之几/百分之几那么简单,而是差达数倍 当代世界上还没有可直读的精密到多位的高频功率计。

现沿的办法是用专业的无感功率电阻作负载,然后用相同频段功率计作大概的测量,但这个办法用不同

的世界名牌功率计,之间竟有40--60%的误差,在没有办法的情况下,只好以某个古老牌子的功率计作为

其他牌子的对照基准。但这并不说明这个牌子数字是合乎电学原理,这只是现状出的下策。

我国出过些民间的高频功率计,但民众使用后无法认同.

韩国高频器件公司也曾出产过宽频带功率计,但一致性稳定性差极,结果上千台送进垃圾箱报废

  在实验室里有用热量法测量高频功率,但由于功率不同,温升时间容器散热量各异,同样误差很大

  [计量学]有很多千古之迷,除了[高频功率]之外,[精细化工]中的[流量计]

校验,看似是简单得不能再简单了,但流体流动磨擦生热体积改变。更比[高频功率]让人啼笑皆非。

太过专业难明,很难网上介绍。

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发表于 2023-7-10 01:57:47 来自手机 | 显示全部楼层
什么都算不出来,只知道供电电压,不知道电流,算不了总功率,自然算不了输出功率
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发表于 2023-7-10 03:34:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 shiuyipyuen 于 2023-7-10 03:40 编辑

高频发射的电路,可以因电路形式,器件内阻,而任意,但某既定形式的输出功率,就只能改变器件

高频内阻;如低电压对讲机,手机发射电路各厂商不断在改进中,但功率似近来己到极限,近来只偏

重于成本改革.

家庭/民用对讲机现到6v电源4W输出水平,这是因应国际无线频谱使用规定。否则或许会设计得高些?

回到低频电路;如果是推挽电路这个模式,那4V电源输出千瓦也是轻易达到的。

但单端电路,不准使用输出变压器,固定喇叭阻抗,那输出就有定额。

如果4V电源;单端无限并管,喇叭也无限个并联,不用输出变压器也是可以有极大输出的。
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发表于 2023-7-10 05:58:31 来自手机 | 显示全部楼层
比如,C类功放多使用阻抗变换高频变压器,无论是4:1,9:1还是其它,都有现成公式。而E类或F类等谐振式功放多用电容分压法,只需要找出分压比,同样可以计算,但准确性不如非谐振式的C类或D类。
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 楼主| 发表于 2023-7-10 07:30:18 来自手机 | 显示全部楼层
SPKBL 发表于 2023-7-10 01:57
什么都算不出来,只知道供电电压,不知道电流,算不了总功率,自然算不了输出功率

想知道4V和12V供电能做到最大功率是多少
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 楼主| 发表于 2023-7-10 07:52:19 来自手机 | 显示全部楼层
shiuyipyuen 发表于 2023-7-10 03:34
高频发射的电路,可以因电路形式,器件内阻,而任意,但某既定形式的输出功率,就只能改变器件

高频内阻;如 ...

想知道4V和12V供电能做到最大功率一般是多少?
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 楼主| 发表于 2023-7-10 07:53:50 来自手机 | 显示全部楼层
real_unreal 发表于 2023-7-10 05:49
只要能确定射频功放的真实负载阻抗及功放类型,计算还是可以的。这与音频功放类似。

50欧姆的阻抗下,4V和12V供电下,功率最大能做到多少?
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 楼主| 发表于 2023-7-10 07:54:39 来自手机 | 显示全部楼层
real_unreal 发表于 2023-7-10 05:58
比如,C类功放多使用阻抗变换高频变压器,无论是4:1,9:1还是其它,都有现成公式。而E类或F类等谐振式功放 ...

想知道50欧姆,4V和12V供电能做到最大功率是多少?
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 楼主| 发表于 2023-7-10 08:14:52 来自手机 | 显示全部楼层
real_unreal 发表于 2023-7-10 08:08
必须要有前提,即是否用阻抗变换器(无论是变压器还是电容分压),是哪种类型的功放。

以B类功放(或C ...

这样算起来功率好小,不知道用阻抗变换的话能达到多少
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发表于 2023-7-10 08:19:48 | 显示全部楼层
分立元件 发表于 2023-7-10 07:53
50欧姆的阻抗下,4V和12V供电下,功率最大能做到多少?

楼主的问题很难精确的定量回答,如果是针对常见的通信设备比如手持对讲机由于车载对讲机来讲,只能用经验估测。这些设备的高频功放都是丙类放大器,效率还是比较高的,加上整体发射极其他辅助电路的耗电,一般老的设备效率是30%-40%,也就是说用整机消耗电源的功率乘以这个系数大体就是高频功率。现在功放采用MOS管效率稍有提高,我估计也难达到55%,
4V电源的机器能输出3瓦我感到就很不容易了,12V的机器要看机型,手持机老式的一般不超5瓦,新出的有的标称15W也有可能吧。车载机老式的10-45瓦不等,新出的能达到50-60瓦。没有功率计的情况下就是测发射电流在估计效率来大体估测。
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发表于 2023-7-10 08:29:02 | 显示全部楼层
最簡便的方法,是接上50欧的無感高頻電阻作为假負載,以示波器查看波形計算。現在的數字示波器都能直讀結果,峰峰值或有效值可以自行選擇。
樓主可以在接輸出网絡和不接輸出网絡時都測量一下,以軆驗不同的效果。

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发表于 2023-7-10 08:33:52 | 显示全部楼层
分立元件 发表于 2023-7-10 08:14
这样算起来功率好小,不知道用阻抗变换的话能达到多少

用了阻抗变换,如1:4,1:9等,理论上来讲输出功率可相应增加到原来的4倍或9倍,但必须考虑损耗增加的情况,包括功放管Vsat,阻抗变换器内阻等。

如果有兴趣折腾,你可试试E类放大。因为谐振电容充放电关系它的理论输出电压可以加倍。但实际是达不到的,特别是它的效率最高点并不在谐振频率上。

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