ADS集合了多种EDA工具软件的特点,可以进行时域,频域仿真,模拟电路,数字电路仿真,线性,非线性电仿真,小到单独元器件的仿真,大到系统仿真,数模混合仿真。其强大的仿真功能和较高的准确性,已经得到业界的普遍认可,成为业内最流行的射频EDA软件。
借助它我们可以知道有源和无源器件的数字模型,甚至于对电脑进行三维模型仿真。通过仿真,我们能在计算机上面得到满意的仿真结果,并对仿真电路的各项参数进行修改和优化,通过比较仿真结果我们能够选择一个最佳的电路方案,这将帮助我们大大减少了设计电路的调试时间,很快地缩短产品的设计时间。
功率放大器是将直接输入的功率转化为射频、微波电路输出功率的电路。一个功放发射机包括一个或者多个功放,它还应该有信号发生器,信号处理,频率变换,线性化和电源等辅助电路,它的基本要求一般就是要求输出功率尽可能的大,非线性失真尽可能的小,和功率的输出效率尽可能高。[1]
2 射频功率放大器设计的基础原理
2。1 二端口网络理论论文网
网络理论是非常普遍的处理问题的方法之一,它把系统用一个由若干端口对外的未知网络所构成,射频网络理论是微波工程强有力的助手,主要讨论微波网络各端口的物理量之间的关系,实际的微波/射频滤波器也是用网络分为线性与非线性,有源与无源,有耗与无耗,互易与非互易。
几乎所有的微波原件都能由一个网络来代替,而且可以用网络端口参考面上的变量来描述其特性。选择参考面的准则是在该参考面之外的传输线上只传输主模。
微波网络有不一样网络参考:导纳参量Y、阻抗参量Z和A参数对应的是参考面上电压与电流的关系:散射参量S、传输参量T反映的是参考面上归一化为射波电压和归一化反射波电压之间的联系。在微波频率下,导纳参量Y、阻抗参量Z和A参量需要间接测量,所以引入散射参量S和传输参量T。使用S参数,射频电路的设计者可以在避免不现实的终端条件下以及避免造成待测器件损毁的前提下,用一般S参数两端口网络分析方法来确定几乎全部射频器件的特征,故S参量是微波网络中应用最多的一种重要参量。[2]以下面的二端口网络为例:
(图2。1-1)
S参数是按照某端口上接匹配负载的条件下所得到的归一化波来定义的。设an表示第n个端口的归一化入射波电压,bn表示第n个端口的反射波归一化电压值。
所谓的归一化波,就是各端口的波用其对应端口的参考阻抗进行归一化后得到的波,它们与同端口的电压的关系为
对于线性二端口网络,归一化入射波a和b之间存在如下关
其中有一点比较重要,那就是所有的参量都得在对应负载匹配的情况下定义,假如对应的负载不匹配,那么相应的传输系数和反射系数就不会再是S参量了。由此可以看出,一些微波二端口网络有几个重要的特性参量,它们与散射参量也有非常密切的关系。[3]
2。2 射频功率放大器的技术指标
功率放大器的原理就是应用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转变为按照输入信号变化的电源。设计功率放大器电路之前第一个任务就是确定功率放大器的性能指标,它取决于器件的本身,放大器的工作环境,以及工艺的条件等。下面就具体指出放大器关键的性能参数。[4]
2。2。1 工作频率文献综述
它是只功率放大器工作的频率区间,意思就是只功率增益满足平坦度要求的频段范围,通常就是指人们定义的带宽和相对的带宽。如果相对的带宽小于中心频率的百分之十,我们就称之为窄带放大器,如果相对带宽大于中心频率百分之三十时候,我们称为带宽放大器,而相对带宽大于百分之一百,传统意义上,我们就可以称之为超带宽放大器。[5]