TA的每日心情 | 开心
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射频级间匹配电路的设计方法1 \6 |: ?7 A& G! D& d" x" C, Z% g
齐本胜, 刘欣鑫,
. ~" s; t. X, L" V8 R% j高 远7 S8 z3 i5 q& B6 f2 L b+ P
( 河海大学 计算机及信息工程学院, 江苏 常州 213022 )
" e, F1 }- P0 u" b1 x0 a; k摘要: 为使射频级间匹配电路的设计有章可循, 应用
0 s( z% X( B6 y6 T( m# G4 k. X" LSmith 圆图分析电感、电容和电阻对匹配反射系数的影响 . 提
' t' M) J2 u+ O; ?$ v7 a' a出了一种基于 Smith 圆图的射频级间匹配电路计方法 . 通过单频点级间匹配电路的设计实例, 给出了匹配电路的设
/ z& b1 m4 ^6 r) y计步骤、电路拓扑结构和元件类型的选择方法 .( u4 e( h1 [8 L+ f. v) L
关键词: 射频电路;2 `, |" o) Q- h2 w
匹配; 反射系数; Smith 圆图
. W6 j7 E' R% T& w9 ^0 p: [+ T中图分类号: TN710
" m8 \6 y' n: B3 Z# P文献标识码: B
7 S% `# r. ?5 T8 l收稿日期: 2006- 07- 15
9 y- E0 G/ f# n# w' |; Z作者简介: 齐本胜( 1969- ) , 男, 湖北枣阳人, 副教授, 主要从事电子信息技术方面的教学和研究 .
7 W" Q& o g0 A在射频电路中, 当波长与分立电路元件的几何尺寸处于同一数量级时, 必须考虑电压和电流的空间特
# C! z2 H5 A8 O v$ i. A: q& t性 [ 1 ] , 此时基尔霍夫电路定律不能直接应用 . 这是射频电子线路与低频电路的明显区别 .! o T' f4 {. ?2 O7 Y* i
射频信号在线路板上传输时, 必须经过低噪声放大、滤波、混频等各种单元电路 . 这些单元电路的输入、! P+ z8 P/ ?$ Z+ T
输出阻抗一般均为复数形式 . 在射频电路设计时, 为了兼顾信号在各单元电路中的功率和噪声分配, 通常是
' g6 }0 n3 f# R# |, q在单元电路之间插入无源网络 [ 1-2 ] , 即级间匹配电路, 完成前后级电路的阻抗匹配 . 因此, 级间匹配电路设计
8 x7 J1 ~7 j( h. D' n- c是射频电路设计的重要组成部分 . 许多实际的级间匹配电路除了能降低功能损耗外, 同时还具有降低噪声1 j. O O9 }% x: j7 O) t
干扰、提高功率容量和提高频率响应线性度等功能 [ 3-4 ] . 但级间匹配电路最主要的功能是实现阻抗变换 [ 5 ]5 k R8 `6 X' K) C, g7 F- s. {
, 即) h6 q" u6 k2 Q, c3 P
将事先给定的阻抗值变换成更合适的阻抗值 .9 t% G( u, T9 U5 R. F# z
现代射频电路设计对设计者经验、仿真工具和高档实验仪器( 如网络分析仪) 等的依赖性很强, 很难找7 l) Q/ d2 f: p0 |3 E1 o
到具体的设计参考资料 . 本文中作者根据实际的设计经验, 结合通信专用仿真工具 ADS , 提出了一种基于4 L- M, ]2 l' l
Smith 圆图的射频级间匹配电路设计方法 . 设计人员根据该方法, 能够清晰认识电路的设计步骤、电路的拓- \! }' t4 ~7 { q) c
扑结构、电路元件的类型及其参数的变化趋向, 顺利完成射频级间匹配电路的设计 .9 l+ d7 Q, H3 t+ G# p8 S: a) y
1 不同元件对匹配电路反射系数的影响4 l8 V3 i+ D- ~, U8 O1 l
匹配电路的功能是实现前、后级电路的阻抗或者反射系' l5 g0 a% {: f: U: D
数的转换, 转换分析的工具主要是 Smith 圆图 . 常用的匹配2 X# h$ j* \/ J0 |/ E7 F6 z' m( f T
元件主要有各种类型的电感、电容、电阻和微带线等 [ 1-3 ] . 微
% W% }) B! U& ]6 j: Z K5 a! K, N带线是一种比较常用的匹配元件, 由线路板的分布参数确2 P$ ^2 B. y3 d) C! m: j6 }' C
定 . 微带线有阻抗和长度 2 个参数, 可以容易地在某一频率 C6 r2 i: ~# }/ ^) R2 K& a
上形成感抗、容抗或纯电阻, 也就是说, 从功能上讲微带线可
8 J8 P1 _' q& J6 @+ U9 v以分别构成等效电感、电容和电阻 . 本文中提及的电感、电容
# l" F$ Q4 m& m z- T7 F3 y7 D和电阻既可以是集总参数元件也可以是分布参数元件 . 由于
X# {3 V9 {& H8 T2 ?电阻具有全频带特性, 需要消耗功率, 因此电阻在匹配电路
# B- T& [% e6 ^中用得很少
" G* H% R" Y4 V1 y, w+ r
. Y. b4 g3 ^0 T0 Q8 W$ v0 } m/ s7 x" W- p0 L
* P* Z* g& U% V3 w, K2 w
& n% H3 J1 R Q, x- K! N( j
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发表于 2020-2-18 17:59
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