《射频电路基础》PPT课件

2020 4 5 1 射频电路基础 2003年10月 2020 4 5 2 第二部分有源器件和微波放大器 一 微波有源器件二 等效网络与S参数三 匹配电路四 微波放大器 2020 4 5 3 一 微波有源器件 1 高频BJT2 MESFET3 HEMT 2020 4 5 4 1 高频BJT叉指结构 2020 4 5 5 BJT的偏置和输入输出特性 2020 4 5 6 过渡 特征 频率与集电极电流的关系 2020 4 5 7 温度特性 2020 4 5 8 温度特性 2020 4 5 9 温度特性 2020 4 5 10 热等效电路 2020 4 5 11 大信号模型 2020 4 5 12 小信号混合模型 2020 4 5 13 小信号模型 2020 4 5 14 2 MESFET 2020 4 5 15 转移和输出特性 2020 4 5 16 最大输出特性 2020 4 5 17 电路模型 2020 4 5 18 小信号模型 2020 4 5 19 3 HEMT器件 2020 4 5 20 输出特性 2020 4 5 21 二 等效网络与S参数 1 等效网络参数2 S参数3 微波器件的S参数 2020 4 5 22 1 等效网络参数Z S 外部等效参数 变量 电压 电流参数 阻抗 导纳 2020 4 5 23 Y参数 2020 4 5 24 S参数 S参数的变量 入射波 反射波电路参数 反射系数 入 反 射波表示入 反 射电压电流除特性阻抗的平方根 反射系数表示反射波除入射波 2020 4 5 25 S参数与Z参数的关系 2020 4 5 26 S矩阵定义 注意 a1 0或a2 0表示另一口没有反射波进入网络 即匹配条件 S参数的优点 特别适合于计算微波的匹配问题 波长与电路长度相当 因为在传输线上阻抗是变化的 而反射系数是不变的 通常微波器件给出S参数 2020 4 5 27 例 3dB衰减器二端50 匹配S11 S22 0 2020 4 5 28 Z参数与S参数的转换 2020 4 5 29 2020 4 5 30 S参数的测量 2020 4 5 31 2 阻抗匹配网络 当接入ZL时 Z1 Zs或接入Zs时 Z2 ZL 2020 4 5 32 分立元件匹配网络的8种电路结构 2020 4 5 33 例 设计L型匹配网络的解析方法 设发射机输出阻抗和天线输入阻抗为 采用LC匹配网络如图 匹配方法是当接上ZT时 ZM ZA 2020 4 5 34 2020 4 5 35 匹配禁区 频率响应以及品质因素 匹配禁区 二个元件的L型匹配网络不能匹配任意阻抗 要根据阻抗比决定 8种电路中二种以上可用 频率响应 分为高通或低通 如图示 2020 4 5 36 频率响应 2020 4 5 37 品质因素 有载品质因素 f 1GHz CT包括了负载电容成分 2020 4 5 38 不同匹配电路的频率响应 2020 4 5 39 T型和 型匹配网络 采用三元件的匹配电路 可以匹配任何阻抗值 其分析方法 频率响应与两元件类似 基本形式有二种T型或 型 2020 4 5 40 T型和 型匹配网络 2020 4 5 41 3 微波放大器 1 微波放大器的主要指标增益及增益平坦度 dB 工作频率及带宽 单位 Hz 输出功率 单位 dBm 直流输入功率 单位 V和A 输入输出反射系数 VSWR 噪声系数 dB 2020 4 5 42 放大器设计要点 频率特性与匹配特性 输出功率 噪声系数 LNA器件的选择 频率 功率 增益 噪声 匹配电路的设计 频率 匹配特性 线性电路 线性设计 器件性能 线性化 非线性电路 噪声系数 器件性能 噪声匹配 线性电路 2020 4 5 43 2 放大器的等效电路匹配设计 2020 4 5 44 3 放大器的级联 当一级放大器的增益不够时 采用多级级联 要注意 每级间的匹配 频率响应满足线性要求 2020 4 5 45 4 放大器的输出功率与线性 2020 4 5 46 三阶交调与1dB压缩点的关系 2020 4 5 47 非线性的测量