高频系统电子管功率放大电路的建模与仿真

高频系统电子管功率放大电路的建模与仿真

胡桐宁 1，李冬 2，杨军 2，余调琴 2

【摘要】根据四极电子管4CW10000B用户手册提供的电气参数和性能测试曲线，利用ADS软件建立仿真模型。结合华中科技大学研发的回旋加速器（CYCHU-10）高频（RF）系统的功率放大要求，利用电子管设计一个输出功率为10 kW的功率放大器（PA），同时考虑到了无源网络匹配问题。对101 MHz RF系统中电子管功率放大器进行了仿真，仿真结果符合预期设计指标。【期刊名称】微型机与应用

【年(卷),期】2011(030)004

【总页数】3

【关键词】真空管；功率放大；网络匹配；高频系统

回旋加速器高频(RF)系统中采用的功率放大器类型主要有固态电路和真空管两种[1]。前者采用双极型晶体管或者场效应管作为放大元件，多级并联实现较高功率传输，具有高稳定性、高可靠性等优点，但其工作频率容易受到限制。真空管主要有四极管和束调管两种，利用电场对真空中电子流的作用获得信号放大，真空电子管造价低、承受负载的能力强，允许负载在较大的范围变化，可以不使用环流器，线性度也优于普通的晶体管，适合于大功率的应用场合，但也具有体积大、功耗大、寿命短、需要高压电源和较大的推动功率等缺点。

华中科技大学电气学院研发的CYCHU-10高频系统,中心频率为101 MHz，其功率放大器的输出功率为10 kW,考虑到固态放大电路的频率以及负载能力的限制，这里采用四极管作为末级放大电路。

本文参考数据手册，选用适当的经验公式为四极管建模，在得到与厂家测试数