無(wú)線傳輸系統(tǒng)中低噪聲放大電路的設(shè)計(jì)

2．3 低噪聲功率放大電路原理
以低噪聲功率放大器RF2361為核心設(shè)計(jì)的低噪聲功率放大電路，如圖3所示，其VPD引腳上的并聯(lián)電容器實(shí)現(xiàn)電源VPD的濾波，RFOUT引腳上的電感電容串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可對(duì)電源VCC濾波。

2．4 放大電路阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)
典型的放大器一般包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、晶體管放大電路、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)、直流偏置和輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示。確定阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中元件的參數(shù)、類型以及連接關(guān)系是實(shí)現(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。阻抗匹配是射頻電路設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題，其目的是為了實(shí)現(xiàn)能量的最大功率傳輸，提高能量的傳輸效率。

阻抗匹配是指在能量傳輸時(shí)，要求負(fù)載阻抗和傳輸線的特征阻抗相等，此時(shí)傳輸?shù)哪芰坎粫?huì)產(chǎn)生反射，幾乎都被負(fù)載吸收。反之，如果阻抗失配，那么傳輸中就會(huì)有能量損耗。對(duì)于電路中的電流，低頻率時(shí)，電阻起主要阻礙作用，而在高頻時(shí)，電容和電感起阻礙作用也明顯。因此，在高頻時(shí)，就要考慮電路的阻抗匹配問(wèn)題。
阻抗匹配電路的基本要求為：將負(fù)載阻抗變換為與功放要求相匹配的負(fù)載阻抗，以保證傳輸最大能量：濾除多余的各次諧波分量，以保證負(fù)載能獲得所需頻率的射頻功率：匹配電路的功率傳輸效率要盡可能高，即匹配電路的損耗要小。而阻抗匹配有2種方式：改變阻抗力和調(diào)整傳輸線。其中，改變阻抗力：是把電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即增加或減少負(fù)載的阻抗值。

3 測(cè)試結(jié)果
采用最優(yōu)性能的RF2361為核心設(shè)計(jì)的低噪聲功率放大電路，使用EDA軟件Ansoft designer中的電路優(yōu)化工具來(lái)對(duì)射頻電路優(yōu)化分析和仿真，優(yōu)化低噪聲放大電路的技術(shù)參數(shù)，其電路仿真結(jié)果表明：整個(gè)功率放大電路已達(dá)到50Ω阻抗匹配要求，其網(wǎng)絡(luò)性能得到優(yōu)化，解決了射頻放大電路設(shè)計(jì)中電路匹配問(wèn)題。經(jīng)過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量，優(yōu)化的電路參數(shù)比以前有較大改進(jìn)，并大大簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)
提出射頻功率放大電路的總體設(shè)計(jì)方案，以低噪聲功率放大器為核心，設(shè)計(jì)了低噪聲功率放大電路。采用軟件匹配方法．解決了射頻低噪聲放大電路的阻抗匹配問(wèn)題，使得低噪聲放大電路的各項(xiàng)重要參數(shù)都得到了優(yōu)化。需要注意的是選擇最優(yōu)的低噪聲功率放大器，有利于增加無(wú)線傳輸系統(tǒng)的通信距離。