基帶設(shè)計(jì)考慮因素

考慮一個如圖2所示的例子。電源提供的功率是5mW，也即+7dBm，負(fù)載功率為+21dBm。注意，Ro的值是無關(guān)緊要的，唯一重要的是，系統(tǒng)阻抗為某一始終如一的值。

圖2 50Ω放大器舉例

RF方法──就電壓和功率而言，它不總奏效
然而，當(dāng)電源、網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載之間接口上的阻抗不同于Ro時，這種用于計(jì)算級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率增益的方法開始失效。通常，RF工程師將通過在級聯(lián)分析中考慮阻抗失配或電壓駐波比(VSWR)的影響來對此加以補(bǔ)償。阻抗失配的概念用于處理在每個接口上將信號功率從電源傳輸至負(fù)載的方法。當(dāng)負(fù)載阻抗不是源阻抗的復(fù)共軛時，負(fù)載吸取的功率將小于電源可提供的功率?？梢圆捎眠@種方式來對這些功率傳輸損耗進(jìn)行補(bǔ)償并計(jì)算從電源至最終負(fù)載的總功率增益。不過，網(wǎng)絡(luò)如今不再簡單地“組合在一起”來產(chǎn)生總體效果了。

為了說明這一點(diǎn)，以不同的端口阻抗值重新考慮圖2的例子，如圖3所示。

圖3 通用放大器舉例

電源功率和放大器功率增益沒有變化。不過，從電源到負(fù)載的實(shí)際功率增益與14dB相去甚遠(yuǎn)。為了計(jì)算負(fù)載吸收的真實(shí)功率，從具體的電路模型參數(shù)開始：PAVS=5mW；Rs=50Ω；Vrms=1VRMS；GA=5V/V；Rin=100Ω；Rout=200Ω；a=10.58V/V；RL=1000Ω。用公式(2)計(jì)算功率增益，得Gp=8.9dB。

與通過將電源功率與放大器增益的dB數(shù)相加得到的14dB相比，這個結(jié)果相差很大。這是因?yàn)槎丝谧杩共皇枪潭ㄔ谀硞€Ro值上。電源提供的功率與提供給放大器的實(shí)際功率是不同的。放大器的可用功率增益大于進(jìn)入負(fù)載的實(shí)際功率增益。這常常是采用諸如運(yùn)算放大器等組件時的情況，而運(yùn)算放大器完全由其電壓增益定義。它們的輸入阻抗與50Ω相去甚遠(yuǎn)，輸出則經(jīng)常是低阻抗電壓源。

一般方法──噪聲
噪聲特性也可以由Thevenin等效和Z參數(shù)來模擬（見圖4）。

圖4 通用源、2端口和負(fù)載噪聲模型

電源模型只是電源電阻的等效噪聲電壓es與一個無噪聲電阻Rs的串聯(lián)。為了算出等效噪聲電壓，從這個電源的噪聲功率開始。噪聲功率定義為電源電阻可以提供給匹配負(fù)載的功率。