《射频通信电路》 第六章 匹配和偏置电路.ppt

第六章 匹配和偏置电路 西安邮电学院电信系 常树茂 2007年9月 第6章 匹配和偏置电路 6.1 匹配电路的概念 6.2 集总参数匹配电路 6.3 分布式匹配电路 6.4 阻抗匹配电路综合设计 6.5 偏置电路 6.1 匹配电路的概念 目的： 获得最大功率传输 获得最小系统噪声 获得最佳频率响应 获得最大功率容量等多种标准 应用： 低噪声放大电路 宽频带放大电路 功率放大电路等射频电路中 6.2 集总参数匹配电路 6.2.1 变压器阻抗变换电路 6.2.2 L形匹配电路 6.2.3 集总参数L形匹配电路 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.5 T形和?形匹配电路 6.2.1 变压器阻抗变换电路 6.2.1 变压器阻抗变换电路 6.2.1 变压器阻抗变换电路 6.2.1 变压器阻抗变换电路 6.2.3 集总参数L形匹配电路 6.2.3 集总参数L形匹配电路 6.2.3 集总参数L形匹配电路 6.2.3 集总参数L形匹配电路 在1GHz的频率下，设计一个两元件L形匹配电路把负载ZL=10+j10?的负载匹配到特征阻抗为Z0=50?的传输线。 6.2.3 集总参数L形匹配电路 目的 从负载点出发向匹配点移动； 规则 沿着Z-Y Smith圆图中的等电阻圆或等电导圆移动； 每一次移动都对应一个电抗器件； 串联 v.s. 并联 沿着等电阻圆移动对应一个串联电路 沿着等电导圆移动对应一个并联电路； 方向 向上移动对应于电感器件 向下移动对应于电容器件 在短路点和开路点附近的区域是例外 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.4 匹配禁区和频率响应 6.2.5 T形和?形匹配电路 在1GHz的频率下，设计两个T形匹配网络把负载阻抗变换到，并且要求匹配电路节点品质因数为 6.2.5 T形和?形匹配电路 6.3 分布式匹配电路 集总参数元件的寄生参数效应 集总参数元件采用标准值的设计 当波长接近典型器件的尺寸时，使用分布参数元件代替集总参数元件进行匹配电路的设计 6.3.1 混合型匹配电路 一种流行的匹配电路原型 微带传输线上并联电容，实现阻抗变换 采用相同特征阻抗的微带线，可以简化匹配电路设计的复杂性 结构非常实用，较小的尺寸，可调节 6.3.1 混合型匹配电路 6.3.2 单分支匹配电路 设计一个单分支匹配电路将负载ZL=15+j10?的阻抗转换到Zin=50?的输入阻抗。要求使用特征阻抗为50?的传输线，并且并联分支为终端开路的传输线。 6.3.3 双分支匹配电路 6.3.3 双分支匹配电路 6.4 阻抗匹配电路综合设计 射频通信系统中的匹配电路有三种方法： 1）使用集总参数器件的匹配电路； 2）使用分布参数的器件 主要是利用无耗传输线； 3）使用集总参数器件和分布参数器件的混合电路 6.4 阻抗匹配电路综合设计 6.4 阻抗匹配电路综合设计 6.4 阻抗匹配电路综合设计 6.5 偏置电路 6.5.2 无源偏置电路 6.5.2 无源偏置电路 FET偏置电路 6.5.3 有源偏置电路 6.5.3 有源偏置电路 6.5.3 有源偏置电路 6.5.3 有源偏置电路 6.5.3 有源偏置电路 6.5 偏置电路 有源偏置电路 稳定 复杂 成本高 无源偏置电路 简单 稳定性差 成本低 作业 1 3 5 11 15 选作 21 一个学期又快结束了！！ 两种无源直流偏置电路 计算电流和电压的方法 单电源 双电源 分离的RF和DC的电路分析 共基极放大电路的有源偏置电路 * 《射频通信电路》常树茂 * 《射频通信电路》常树茂 传输线变压器的阻抗平衡与非平衡变换 具体的实际例子 使用混合元件设计工作在1.5GHz频率下的匹配电路，要求将负载ZL=30+j10?变换到输入阻抗Zin=60+j80?。要求匹配电路适用两段特征阻抗为50?的传输线和一个集总参数的电容。 使用双分支匹配电路可以把任意有耗负载ZL（阻抗实数部分不为零）匹配到输入阻抗Zin。 ZL=50+j50?