正交场放大管

靠电子在正交电磁场中运动并同微波场交换能量来放大信号的微波电子管

正交场放大管是指靠电子在正交电磁场中运动并同微波场交换能量来放大信号的微波电子管。待放大的微波信号经由输入能量耦合器输入慢波电路。

放大器

放大器（英语：Amplifier），俗称音箱，一般而言是指能够使用较小的能量来控制较大能量的任何器件。现在，在日常使用中，这个名词常常是指放大器电路，经常用于音频应用中。

一个放大器的输入输出关系——常常表示为一个与输入频率相关的函数，这个关系称为放大器的传输函数，同时这个传输函数的系数定义为增益。

基本特性

大多数放大器的特性可以由一系列的参数来描述。

增益[编辑]

增益是指放大器能在多大程度上增大信号的幅值。该参数常用分贝（dB）来度量。用数学语言来说，增益等于输出幅值除以输入幅值。（对功率放大器而言，用分贝表示的增益可以由此关系式计算：G(dB)=10log(Pout/Pin)(Electrical)）。

理想频率特性

放大器对于不同的频率有不同的转换倍率，一个放大器会有最佳的放大波段，即听音乐时调整的EQ.

输出动态范围

输出动态范围，常用dB为单位给出，是指最大与最小有用输出幅值之间的范围。因为最低的有用幅值受限于输出噪声，所以称之为放大器的动态范围。

带宽与上升时间

放大器的带宽（BW）常定义为低频与高频半功率点之间的差值。因而也就是常说的-3dB BW。有时也定义在其它的响应容差下的带宽（-1dB，－6dB等等。）。举例来说，一个好的音频放大器的－3dB带宽将在二十赫兹到两万赫兹左右（正常人的听觉频率范围）。

放大器的上升时间是指当阶跃信号输入时，输出端由其最终输出幅度值10%变化到90%时所用的时间。对于高斯响应系统（或一个简单的RC振荡回路），上升时间大约可以表达为：

,其中BW的单位是Hz，Tr的单位是秒。

建立时间与失调

是指输出幅值建立于最终幅值的某个比值（比如0.1%）以内时所花的时间。

压摆率

压摆率（slew rate）是指输出电压变量的变化率，常定义为伏特/每秒（或微秒）。

噪声系数

是对在放大过程中引入噪声多少的一个量度。噪声是电学器件和元件中不受欢迎却无法避免的。噪声由放大器零输入时输出的分贝或输出电压峰值来度量。也可由输入信号和输出信号的信噪比差值确定，输出信号信噪比恶化了多少dB，则该放大器的噪声系数就是多少d 5

效率

效率用来量度多少输入能量是应用于放大器输出的。甲类（A类）放大器效率十分低下，约在10-20%之间，最大不超过25%。现代甲乙类（AB类）放大器一般效率都在35-55%之间，理论值可达78.5%。有报道说商用的丁类（D类）放大器的效率可高达97%。放大器的效率限制了总功耗中有用部分所占的比例。注意，效率越高的放大器散热量越小，通常在几个瓦特的设计中也无需风扇。

线性度

理想放大器应当是完全线性器件，但是实际的放大器仅在某些实际限制下是线性的，其他情况下均会出现失真。当驱动放大器的信号增大后，输出也随之增大，直到达到某个电压值，使得放大器的某部分达到饱和从而不能再增大输出了，称之为“截止失真”（削顶失真、削峰失真）。同样的，存在着“饱和失真”（削底失真）。失真的原因与晶体管的特性以及静态工作点的选择密切相关。

有些放大器在设计中通过某种可控途径来解决这个问题，即以牺牲增益为代价换取较小的失真。其结果是一种补偿效应，即（如果放大器是音频放大器的话）大大减少听起来不悦耳的声音。对于这些放大器，其增益比小信号时小1dB时的输入功率（或输出功率）定义为1dB补偿点。

线性度是一个关键的问题，目前有很多技术来避免非线性带来的影响，比如前馈、预矫正、后矫正、包迹抑制还原（波包消除重建）、用非线性元件实现线性放大（LINC）、CALLUM、Cartesian反馈……

放大器电路

主条目：放大器电路

对于不同的应用，电子放大器有很多种类。

最普通的一类放大器就是电子放大器，常应用于广播和电视发射台及接收器，高传真（hi-fi）立体声装置，微型计算机和其它电子数字装置，以及其他仪表放大器。它最关键的元件是有源器件，比如真空管或晶体管。

功率放大器

放大器常依据通过放大器件的输入信号（正弦波）的导通角（有时也称为angle of flow）来分类;详见功率放大器类型。

正文

靠电子在正交电磁场中运动并同微波场交换能量来放大信号的微波电子管。它是在磁控管基础上发展起来的另一类正交场器件。正交场放大管一般用于放大链式雷达发射机的末级，前级通常采用行波管。正交场放大管一般由电子枪、慢波电路（也称阳极）、底极、能量耦合器、收集极、磁路等部件组成（见图）。分布发射式器件不采用电子枪，底极即发射电子的阴极；重入式器件不设收集极，电子由阳极收集。　待放大的微波信号经由输入能量耦合器输入慢波电路。调整阳极电压和磁场量值，使电子平均漂移速度与慢波电路中传播的波的相速相等，即电子与波保持同步运动。与磁控管相似，电子在向阳极运动的过程中把直流位能交给微波电磁场，从而能在输出端得到放大的微波能量。

正交场放大管可以分为前向波放大管和返波放大管两大类。在前向波放大管中，波的相速方向（即电子运动方向）与群速方向（能量传输方向）一致。在返波管中，相速方向与群速方向相反。前向波放大管又可分为注入式和分布发射式两种。注入式前向波放大管的电子注是不重入的；分布发射式放大管又分电子注重入和电子注不重入两类。返波正交场放大管只有分布发射式的，其中有一类电子漂移区很短、电子相位重入的返波放大管，称为增幅管。

正交场放大管一般工作在脉冲状态，脉冲功率为几百瓦到几兆瓦 (增幅管可达5兆瓦)。注入式正交场放大管可以工作在连续波或脉冲状态（有的可工作在两种状态，称为双模正交场放大管），其连续波功率可达 1kW。同行波管相比，正交场放大管的效率较高（一般为40%，增幅管可达60%～70%）；与速调管相比，正交场放大管的频带较宽(一般为10%～15%)。正交场放大管还具有相位灵敏度高、增益平坦、结构紧凑、体积小、重量轻、工作电压低、附加电源简单等优点。正交场放大管的缺点是增益低、噪声大、线性动态范围小。它的增益一般只有10～20分贝，正在研制的阴极激励正交场放大管增益可达40分贝。

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