《微波放大器上》PPT课件.ppt

1、微波器件与电路 微波放大器（上）,东南大学毫米波国家重点实验室 陈 墨 2010-11-1,2,作业讲解,一个无耗传输线特征阻抗为50，若传输线上的驻波比为1.5： （1）求负载阻抗的可能值。 （2）在圆图上标识出该负载阻抗的大致位置，并绘出可能的匹配路径。,3,作业讲解,4,作业讲解,一个2W的功率源接到一个定向耦合器的输入端，该耦合器的C=20dB，D=25dB，插入损耗0.7dB。求在直通、耦合和隔离端口的输出功率（用dBm表示），假定所有端口都是匹配的。,5,作业讲解,6,作业讲解,7,一、放大器的分类,8,二、放大器的指标,9,三、微波放大器的电路结构,1、管芯参数； 2、直流偏置网

2、络设计； 3、匹配电路设计：最大增益、最小噪声等；,10,2、放大器的功率关系,11,2、放大器的功率关系,Pavs 可以传送到网络的最大功率，发生在端接网络的输入阻抗与源阻抗共轭匹配的状态下。 Pavn 可以传送到负载的最大功率，发生在端接网络的输出阻抗与负载阻抗共轭匹配的状态下。 转换功率增益GT在放大器设计中最为常用，它表示电路中加入放大器后负载上得到的功率比无放大器时得到的功率的增加倍数。 资用功率增益GA为放大器增益的最大值 功率增益G为放大器实际工作时的增益,12,2、放大器的功率关系,P463：例11.1,13,2、放大器的功率关系,14,2、放大器的功率关系-单向化设计,15,

3、3、放大器的稳定性,由于放大器件内部S12产生的负反馈导致放大器工作不稳定！,16,3、放大器的稳定性,17,3、放大器的稳定性,18,3、放大器的稳定性,19,3、放大器的稳定性,20,3、放大器的稳定性,21,3、放大器的稳定性,22,3、放大器的稳定性,23,3、放大器的稳定性,24,3、放大器的稳定性,25,3、放大器的稳定性,26,3、放大器的稳定性,27,3、放大器的稳定性,28,3、放大器的稳定性,29,4、最大增益设计,当放大管的输入端共轭匹配时，即 ，Gs达到最大； 当放大管的输出端共轭匹配时，即 ，GL达到最大； 当放大管输入和输出端同时满足共轭匹配条件时，传输功率增益达到

4、最大：,某一频点的增益达到最大！,30,4、最大增益设计,31,4、最大增益设计,32,4,4、最大增益设计举例,33,4、最大增益设计举例,34,4、最大增益设计举例,35,4、最大增益设计举例,36,1、意义： 使增益小于最大增益，以增进带宽，或者降低噪声系数 2、设计工具： 需要借助等增益圆给定固定增益Gs和GL对应的源反射系数s和负载反射系数L的轨迹 3、主要考虑讨论单向放大器件的情况,5、给定增益下的设计,37,5、给定增益下的设计,38,1、圆心位于 幅角给出的直线上； 2、最大增益点对应于 点； 3、0dB增益圆总是通过Smith圆图的原点； 4、可选择的 值不止一个；,5、给定增益下的设计,39,5、给定增益下的设计,40,1、判断放大器件的稳定性； 2、计算,5、给定增益下的设计,41,1、合理分配输入、输出匹配网络所需要实现的增益值； 2、选择靠近Smith圆图中心的点；（目的：达到最小失配，得到最大带宽）,5、给定增益下的设计,42,1、增益变化1dB的带宽明显增加； 2、输入端的回波损耗较差；（为了实现设定的增益，在匹配枝节中有意引入了失配）,5、给定增益下的设计,43,6、低噪声放大器设计放大器的噪声系数,44,6、低噪声放大器设计放大器的噪声系数,45,6、低噪声放大器设计等噪声系数圆,46,6、低噪声放大器设计等噪声系数圆,47,6、低噪声放大