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通信电路分析 * 第一页，共三十三页，2022年，8月28日 FET 的S参数 有封装 无封装 封装外壳很重要：降低性能恶化，寄生参数小，散热、尺寸 * 第二页，共三十三页，2022年，8月28日 由于： 代入负载反射系数： 解得 §1.5.2 微波晶体管放大器增益 一、输入输出阻抗 同法得 S12?S21 有源器件二端口网络是非互易网络； 对不同的工作频率和直流工作点，晶体管的S参数不同。 自学p.18 * 第三页，共三十三页，2022年，8月28日 二、功率增益 转换功率增益 GT Transducer Gain 最大功率增益 MAG Maximum Available Gain 最大稳定功率增益 MSG Maximum Stable Gain 转换增益 定义：负载吸收的功率PL与信源资用功率Pa之比 Pa是指负载与信源共轭匹配时信源能给出的最大信号功率 自学pp.19~21 * 第四页，共三十三页，2022年，8月28日 GT 的基本概念: 1. 物理意义：插入放大器后负载实际得到的功率与无放大器时可能得到的最大功率比 2. 和S参数、输入、输出阻抗(?S、? L)有关 3. 双向共轭匹配：?S = ?in* ， ?L = ?out* -- MAG (共轭匹配是实部相等，虚部抵消，无反射，传输功率最大) 4. 输入、输出都无反射匹配： ? S = ? L = 0 ? GT = |S21|2 MAG * 第五页，共三十三页，2022年，8月28日 由于输入口共轭匹配，即?S = ?in*，GT只随?L而变化，且GT是?L的二次方程，等增益即GT为常数时的?L在?L复平面上是圆。 圆心位置： 圆半径： 等增益圆的半径和圆心是： * 第六页，共三十三页，2022年，8月28日 等 增 益 圆 在史密斯圆中呈现等增益圆 ?S=?in*、?L=?out*时，是共轭匹配，增益最高，GT = MAG ?S??in*，?L??out*时，失配，增益下降 * 第七页，共三十三页，2022年，8月28日 §1.5.3 微波放大器稳定性 微波管有内部反馈 S12是反馈，S12、S21有相位移 判断不稳定依据 ：输入或输出端是否等效有负阻 一、稳定性判别圆 * 第八页，共三十三页，2022年，8月28日 稳定性判别圆的建立 输入端稳定性判别圆 --分式线性变换 无源负载：|?L|1 * 第九页，共三十三页，2022年，8月28日 稳定性判别圆位置 输入端稳定性判别圆 圆心位置向量 判别圆的半径 输出端稳定性判别圆 圆心位置向量 判别圆的半径 式中： |?in|=1 自学 p.22 * 第十页，共三十三页，2022年，8月28日 记 住 (a) (b) (e) 阴影范围：不稳定区 * 第十一页，共三十三页，2022年，8月28日 多频率点稳定性判别圆 * 第十二页，共三十三页，2022年，8月28日 小结 1. 潜在不稳定原因：管内反馈S12 2. 用判别圆确定造成不稳定的?S、? L的范围 3. 判别圆大小、位置取决于自身S参数 4. 稳定情况有六种可能性 (书p.24)，需记住 (a) 绝对稳定 (b), (e) 潜在不稳定，设计放大器时选?S、? L稳定区 * 第十三页，共三十三页，2022年，8月28日 二、绝对稳定的充分必要条件 绝对稳定的必要条件 依据： 化简得 定义稳定性系数 绝对稳定的充分必要条件 自学pp.23~25 * 第十四页，共三十三页，2022年，8月28日 三、稳定性系数的性质 1. K1是潜在不稳定，有自激振荡的可能性 2. 信源反射波小于信源入射波时不振荡： 由图可知 得到不自激振荡条件： * 第十五页，共三十三页，2022年，8月28日 3. 信源阻抗对稳定性有影响 不自激振荡条件： * 信源阻抗50欧姆时，不会产生振荡 * 实际天线通常不是全匹配，尤其频带外失配较大 * 移动通信天线受环境影响大，源阻抗变化大 基本规律： * 第十六页，共三十三页，2022年，8月28日 4. 网络两端口串联或并联电抗时，总网络 K不变 K = Ka 5. 网络两端口串联或并联电阻时，总网络 K增加，即稳定性 改善 6. 网络两端口之间加电抗时(反馈