題:
寬帶匹配網絡設計
S.s.
2017-11-07 07:31:49 UTC
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我已經閱讀了有關匹配網絡的信息,作者通常會描述要呈現的目標阻抗,例如放大器的輸出,然後他們設計匹配網絡。為了拓寬頻帶,它們通常會創建一個具有更多部分的匹配網絡,從而降低了一般的Q值,並在更大的頻率範圍內呈現相同的阻抗。

但是我的問題是:如果S參數(以及因此需要向放大器提供的負載/電源)隨頻率變化,那麼在很寬的頻率範圍內呈現相同的阻抗有什麼意義?例如,用於LNA設計的最佳電源阻抗在不同頻率下並不相同,在功率放大器中,最佳負載隨頻率而變化,那麼設計匹配網絡在寬頻率範圍內呈現相同負載的意義何在?取而代之的是,不應該設計一個網絡來“跟踪”這些阻抗變化,從而呈現每個頻率所需的理想源/負載嗎?這種網絡是如何設計的?

我不熟悉您要問的問題,但我懷疑這是規模問題。假設您有一個在100 MHz附近運行的系統。一個簡單的匹配電路可以在98至102 MHz範圍內提供良好的匹配。更好的匹配電路可能會在90至110 MHz範圍內提供良好的匹配。如果您嘗試以50或150 MHz的頻率運行,則放大器的特性可能會發生足夠的變化,以至於您需要使用其他匹配電路。
如果您給出了您正在考慮的放大器的一些具體示例,以及您建議與之配合使用的匹配電路,則可能會更加清楚。
那實際上是我的問題,如果我想在100MHz至800MHz的寬範圍內進行匹配,那麼由於S參數隨頻率的變化,如何設計匹配網絡?
您能舉一個您正在看的放大器的例子嗎?
FWIW,我的領域是高速數字,而不是傳統的射頻,但是我們經常想放大非常寬帶的信號(例如100 kHz至10 GHz)。我們的解決方案是“選擇在所需頻段上足夠匹配的放大器”,而不是“設計匹配的網絡”。
是的,我實際上指的是分立放大器設計,例如使用該晶體管的http://www.cel.com/pdf/datasheets/NE3210S01.pdf說要在2GHz至3.5 GHz範圍內匹配,S參數相似,但不一樣,那麼如何設計一個跟踪S參數變化的匹配網絡?
我們將看到真正的RF專家怎麼說,但是我懷疑答案是“不要那樣做”。大多數經典的RF應用的跨度遠小於八度,因此,在跨3個八度的應用中使用單晶體管放大器可能是不合理的。
我從事過RF PA設計,其中使用單晶體管放大器非常需要和可以實現例如1GHz或更高的帶寬。
一個典型的客戶應用程序會使用所有帶寬嗎?還是每個客戶都只是在放大器帶寬內使用一個小頻帶?
通常,寬帶寬是指分配多個用戶,因此每個客戶都在安培帶寬內使用一個小的頻帶。
一 回答:
Andrés Martínez Mera
2017-11-08 11:18:33 UTC
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我已經開發了一種工具(基於[2]中描述的算法),用於將頻率相關的複數源與頻率相關的複數負載阻抗匹配。它仍然是WIP,但我認為它可以起作用。您必須從源頭進行編譯,並提供阻抗以匹配為s1p文件。

https://github.com/Qucs/qucs/pull/555

另一方面,是德科技ADS帶有基於RFT和分析方法的類似工具。

一些參考文獻:

[1]寬帶電路設計。卡林1998. CRC Press

[2] http://ethw.org/images/a/a6/RF_Networks_OCR.pdf

希望有幫助

我已經讀過Carlin和Yarman的著作,而且都是難以置信的複雜文本,如果我沒記錯的話,他們使用的是實頻技術,儘管使用它們的算法編寫代碼總是很費力,但最終我還是放棄了。AFAIK ADS沒有允許您匹配頻率相關負載的工具。我感謝您的工具,但我想進一步了解如何自己製作螺母和螺栓。


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