射频电路基础课件

射频电路基础2003年10月1/16/20231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1/16/20232一、微波有源器件1、高频BJT2、MESFET3、HEMT1/16/20233BJT的偏置和输入输出特性1/16/20235过渡（特征）频率与集电极电流的关系1/16/20236温度特性1/16/20237温度特性1/16/20239热等效电路1/16/202310大信号模型1/16/202311小信号模型1/16/2023132、MESFET1/16/202314转移和输出特性1/16/202315电路模型1/16/202317小信号模型1/16/2023183、HEMT器件1/16/202319二、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1/16/2023211、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1/16/202322Y参数1/16/202323S参数与Z参数的关系1/16/202325S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。1/16/202326例3dB衰减器二端50Ω匹配S11＝S22＝01/16/2023271/16/202329S参数的测量1/16/2023302、阻抗匹配网络当接入ZL时，Z1＝Zs或接入Zs时，Z2＝ZL1/16/202331分立元件匹配网络的8种电路结构1/16/202332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＝ZA1/16/2023331/16/202334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。1/16/202335频率响应1/16/202336品质因素有载品质因素：f=1GHzCT包括了负载电容成分1/16/202337不同匹配电路的频率响应1/16/202338T型和π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π型。1/16/202339T型和π型匹配网络1/16/2023403、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）1/16/202341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）1/16/202342（2）放大器的等效电路

匹配设计1/16/202343（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；

1/16/202344（4）、放大器的输出功率与线性1/16/202345三阶交调与1dB压缩点的关系1/16/202346非线性的测量：交调特性放大器的三阶交调：1/