寬帶功率放大器的設(shè)計(jì)
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在利用有耗匹配網(wǎng)絡(luò)使增益平坦，同時(shí)解決穩(wěn)定問(wèn)題后，就需要把管子的輸入和輸出阻抗匹配到50 Ω，這就要用到寬帶的阻抗匹配電路了。在設(shè)計(jì)輸入阻抗匹配電路時(shí)需要考慮穩(wěn)定、增益、增益平坦、輸入駐波比等，在輸出匹配電路設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮諧波抑制、輸出駐波比、損耗等，在設(shè)計(jì)輸出匹配電路之前，要仔細(xì)分析是按最大功率輸出還是額度功率輸出來(lái)選擇輸出阻抗參數(shù)，以便于得到需要的輸出功率。在設(shè)計(jì)中，選擇微帶和電容組合的混合匹配電路，電路結(jié)構(gòu)為n個(gè)r型電路串聯(lián)而成。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/188824.htm
2 寬帶功率放大器的設(shè)計(jì)仿真及優(yōu)化
項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)的功率放大器工作頻段為700～1100 MHz，增益大于30 dB，端口駐波比小于1．5，輸出功率大于33 dBm，增益平坦度為±1 dB。為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用兩級(jí)放大形式，前級(jí)放大器采用MMICPower Amplifier HMC481MP86，中間加入一個(gè)6 dB的電阻衰減器，末級(jí)采用飛思卡爾公司的LDMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管MW6S004N。
2．1 寬帶功率放大器的電路圖
圖2中前級(jí)放大器MMIC Power AmpliFier HMC481MP86采用廠家提供的大信號(hào)S參數(shù)文件HMC481MP86 deembedded．s2p來(lái)代替仿真，末級(jí)采用飛思卡爾公司提供的LDMOS功率管模型，其輸入和輸出的阻抗值均由使用ADS的負(fù)載牽引法得到，在匹配時(shí)要全面考慮整個(gè)頻段內(nèi)各個(gè)頻率點(diǎn)處的阻抗值。
2．2 ADS仿真與優(yōu)化結(jié)果
圖3(a)為S21的曲線，在輸入為0 dBm的情況下，功率增益有34 dB，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的增益大于30 dB；在輸出功率大于33 dBm，從圖3中的幾個(gè)點(diǎn)可以看出，增益平坦度在±1 dB；圖3(b)為穩(wěn)定性系數(shù)；圖3(c)為輸入駐波比；圖3(d)為輸出駐波比。
2．3 測(cè)試結(jié)果
實(shí)物測(cè)調(diào)試，使用頻譜儀來(lái)測(cè)量功率，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)看整個(gè)頻率段的增益平坦度和輸入、輸出駐波比，并根據(jù)客戶(hù)要求在輸出端口后加入一個(gè)隔離器。在輸入信號(hào)功率為O dBm情況下，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
3 結(jié) 語(yǔ)
寬帶功率放大器有著廣闊的應(yīng)用前景，設(shè)計(jì)要求也不同于一般的功率放大器，對(duì)阻抗匹配的要求也更加嚴(yán)格。文中通過(guò)采用有耗匹配網(wǎng)絡(luò)改善功率管的增益平坦度問(wèn)題，使得阻抗匹配電路的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。整個(gè)功率放大器的指標(biāo)均達(dá)到用戶(hù)的設(shè)計(jì)要求，已經(jīng)交付使用。
評(píng)論