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9 h# D7 t6 D' u8 J% I) I
齐本胜, 刘欣鑫,) ~4 z' I* f- j. a2 h$ w, X
高 远- B ~# a' g' l9 S4 q; K
( 河海大学 计算机及信息工程学院, 江苏 常州 213022 )
$ [! ^' [ I, g& n' {1 ?摘要: 为使射频级间匹配电路的设计有章可循, 应用* G- Y) V! P1 Q. |( B' b) l. I+ M R
Smith 圆图分析电感、电容和电阻对匹配反射系数的影响 . 提
! s2 ]+ s( }. l% r# a3 [$ K, D0 b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
% f* X- t6 [1 G R/ n6 |计步骤、电路拓扑结构和元件类型的选择方法 ." N9 h" ?! j5 A: I) C1 A
关键词: 射频电路;7 C* j: l: e3 C8 ?( Z2 r5 Y; ^; [
匹配; 反射系数; Smith 圆图
: ^$ n' B# }- t; }中图分类号: TN7104 T+ k' {* J9 o! \; F% n5 O
文献标识码: B# x# t, O5 W( p
收稿日期: 2006- 07- 15, R0 \4 I& M3 e
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 .
+ n: I: r' y5 m6 L2 B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 C1 v' r5 \- v, ~
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 .( J+ ]9 _% w |
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、
7 h% y- t7 @5 D0 l% ^' ~2 F# R! f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
# z( h+ a5 j7 L) ?9 F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
/ r6 v' r( C% I0 o: X0 S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. x# e" [' E" u- d3 w
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 ]
) R- |* g% f5 `, 即
3 v( b- z6 b; a; w. F将事先给定的阻抗值变换成更合适的阻抗值 .
# j' D8 V6 s& w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
+ W# h' ^3 v1 F! ]/ H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$ D$ C0 G, b3 }
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
- P; l. r9 J: {+ H `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 .
( @7 n0 Y; {& M" j- p1 不同元件对匹配电路反射系数的影响3 v: `1 o9 i z$ C3 L2 W( `
匹配电路的功能是实现前、后级电路的阻抗或者反射系
3 x( m/ c* j% q. R数的转换, 转换分析的工具主要是 Smith 圆图 . 常用的匹配! [8 v: O" Q N' x* j% }* z
元件主要有各种类型的电感、电容、电阻和微带线等 [ 1-3 ] . 微
+ k8 C! z2 h% T0 N9 C带线是一种比较常用的匹配元件, 由线路板的分布参数确4 d4 e5 ]0 q! T6 F' P2 A
定 . 微带线有阻抗和长度 2 个参数, 可以容易地在某一频率( ~5 B: w& P4 W
上形成感抗、容抗或纯电阻, 也就是说, 从功能上讲微带线可/ y' H9 s' w: ?# N$ b# v+ q
以分别构成等效电感、电容和电阻 . 本文中提及的电感、电容
% P7 `3 w) n4 E! h h( J0 T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
- _ p( ~7 k/ Z9 k4 i' V$ C; d" s电阻具有全频带特性, 需要消耗功率, 因此电阻在匹配电路
/ r+ p4 |/ E. V( J5 E- y+ M/ u中用得很少 7 D4 L/ @. ?! O6 {( X, r c2 D4 T
- ?, y+ O z8 J( J' t$ q5 b
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发表于 2020-2-18 17:59
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