【正文】 al(Gs), imag(Gs), 39。text(real(dgs),imag(dgs),... strcat(39。 % 求圓半徑% map a constant gain circle into the Gs planergs=rgo*abs(s12*s21/(abs(1s22*dgo)^2rgo^2*abs(s22)^2))。))。\bf\Gamma_{opt}39。%g39。plot(real(dfk)+rfk*cos(a),imag(dfk)+rfk*sin(a),39。Gopt=*exp(j*45/180*pi)。 global Z0。text(real(GL),imag(GL),39。\bf39。% 在圓圖內(nèi)畫等增益圓a=(0:360)/180*pi。% 判斷穩(wěn)定性[K,delta] = K_factor(s_param)% 找出最大轉(zhuǎn)換增益Gmax=abs(s21/s12)*(Ksqrt(K^21))。 % 終止已打開的圖表clear all。s21,s22]。 附 錄BMatlab仿真程序close all。從第5行是定義點(diǎn)的一維陣列，它決定從線中心開始計(jì)算的實(shí)際位置。r=(0:N)/N*r_max。[9] 李福樂：《射頻和無線技術(shù)入門》，機(jī)械工業(yè)出版社，2005年版，第1～50頁。 Pavel Bretchko (著) 王子字 張肇儀 徐承和 (譯) ：《射頻電路設(shè)計(jì)》，電子工業(yè)出版社，2002年5月第1版，第310350頁。從設(shè)計(jì)中我覺得用M文件建立的Smith圓圖帶給設(shè)計(jì)非常優(yōu)越的條件，節(jié)省了我很多時(shí)間和精力，而且簡單易懂，是一個(gè)非常有效的設(shè)計(jì)方法。如果增益的降低超出了容忍的限度，則必須同時(shí)調(diào)整源反射系數(shù)和負(fù)載反射系數(shù)。（）圖42 映射到平面上的等噪聲系數(shù)圓和等增益圓基本條件：已知雙極結(jié)晶體管的直流工作條件為IC=10mA，VCE=6V，工作頻率f=，相應(yīng)的S參數(shù)為：S11=∠30o,S12=∠60o,S21=∠80o,S22=∠15o。此圓上的任意點(diǎn)都能滿足給定的增益要求。Gmax_dB=10*log10(Gmax)等功率增益圓設(shè)計(jì)根據(jù)輸入端口良好匹配的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中需要利用等功率增益圓。由于k1，且1，所以晶體管處于絕對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)?；緱l件：已知雙極結(jié)晶體管的直流工作條件為IC=10mA，VCE=6V，工作頻率f=，相應(yīng)的S參數(shù)為：S11=∠30o,S12=∠60o,S21=∠80o,S22=∠15o。而且正向增益降低，反向增益增加使得整體增益進(jìn)一步降低，隨頻率改變，噪聲系數(shù)惡化等困難都要在寬帶放大器的設(shè)計(jì)中解決。 等駐波比圓考察如圖38所示的電路原理圖。這種方案導(dǎo)出的輸出電壓駐波比時(shí)，則這種方案就是最佳設(shè)計(jì)方案。為了估計(jì)此近似條件產(chǎn)生的誤差，引入單向化設(shè)計(jì)誤差因子： ()在評(píng)估單向化設(shè)計(jì)方案時(shí)，這個(gè)誤差因子應(yīng)當(dāng)盡量小。所以，穩(wěn)定有源器件的一個(gè)方法是在不穩(wěn)定的端口增加一個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的電阻。 絕對(duì)穩(wěn)定是指在選定的工作頻率和偏置條件下，放大器在整個(gè)Smith圓圖內(nèi)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在最大功率傳輸條件下，定義資用功率為： （） 轉(zhuǎn)換功率增益轉(zhuǎn)換功率增益定量的描述了插入在信號(hào)源與負(fù)載之間的放大器增益。3 RF晶體管放大器設(shè)計(jì)射頻放大器與常規(guī)低頻放大器的設(shè)計(jì)方法完全不同，它需要考慮一些特殊的因素。匹配點(diǎn)電壓波腹電壓波節(jié)純阻線 散射參數(shù)（S參數(shù)）S參數(shù)表達(dá)的是功率波，它使我們可以用入射功率波和反射功率波的方式定義網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出關(guān)系。（）式是以歸一化電阻為參變量的一組圓，圓心坐標(biāo)為[R/(R+1),0],半徑為1/(R+1),y圓心軌跡與復(fù)平面正實(shí)軸重合，所有的等R圓相切于點(diǎn)（1，0）。在這個(gè)配置里，輸入信號(hào)（聲音或從計(jì)算機(jī)來的數(shù)字信號(hào)）首先進(jìn)行數(shù)字處理，然后壓縮，壓縮的目的是為了降低傳輸時(shí)間；最后為了抑制噪聲和通信誤碼，要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木幋a。第五章為結(jié)束語，是對(duì)全文的總結(jié)，以及對(duì)將來研究的展望。信號(hào)的調(diào)制方式可以用脈沖幅度調(diào)制(PAM)或脈沖位置調(diào)制(PPM)。跳頻擴(kuò)頻使得帶寬上信號(hào)的功率譜密度降低，從而大大提高了系統(tǒng)抗電磁干擾、抗串話干擾的能力，使得藍(lán)牙的無線數(shù)據(jù)傳輸更加可靠。這可由兩個(gè)方向來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是采用全新的SPI架構(gòu)，也就是將不同工藝的芯片集成在一個(gè)封裝模塊上，如前端的功放及天線收/發(fā)開關(guān)(swtichplexer)，或?qū)⒐Ψ偶笆瞻l(fā)器放在同一個(gè)基板上(Laminate)做成模塊。從技術(shù)角度而言，射頻技術(shù)首先還是要從性能上取得提升以滿足各種技術(shù)的需要。目前，美國處于領(lǐng)先地位，日韓的發(fā)展也在日益精進(jìn)。在微波射頻電路的設(shè)計(jì)過程中，常常會(huì)碰到電路匹配問題，離不開阻抗和反射系數(shù)等參量的計(jì)算，因此會(huì)碰到大量繁瑣的復(fù)數(shù)運(yùn)算，所以常常采用史密斯圓圖來進(jìn)行分析。射頻技術(shù)（Radio Frequency），簡稱RF?；贛atlab的RF電路設(shè)計(jì)與仿真摘 要該文首先介紹了一般射頻系統(tǒng)，介紹了在射頻（RF）電路設(shè)計(jì)中史密斯圓圖的發(fā)展機(jī)器重要作用，接著介紹了史密斯圓圖的基本構(gòu)成原理，還介紹了晶體管的S參數(shù)。當(dāng)今無線通信研究越來越熱，應(yīng)用非常廣泛，使人與人之間的通信更加方便快捷，更具有市場發(fā)展前景，而這些無線通信技術(shù)主要的應(yīng)用是射頻技術(shù)。這些不同方面的要求使得功率放大器的設(shè)計(jì)者要面面俱到地考慮到很多指標(biāo)的平衡 ,射頻功率放大器的設(shè)計(jì)也成為無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵步驟之一。射頻技術(shù)不但應(yīng)用在無線通信上，而且在醫(yī)療上的應(yīng)用也在逐擴(kuò)大范圍。在此基礎(chǔ)上，還必須基于數(shù)字電路的發(fā)展，提高射頻電路在多標(biāo)準(zhǔn)、多模式環(huán)境下的應(yīng)用能力，也就是通常所說的“軟件無線電技術(shù)”。射頻端必須著重在降低功耗、加速不同工藝的整合及降低成本上努力。藍(lán)牙使用跳頻方式來擴(kuò)展頻譜。偽隨機(jī)性依靠跳時(shí)碼實(shí)現(xiàn)，跳時(shí)碼的作用是讓發(fā)射信號(hào)隨機(jī)化，有利于用戶分隔和譜成形，以避免竊聽。第四章通過兩種不同的設(shè)計(jì)方法對(duì)放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要求。典型應(yīng)用是移動(dòng)電話和無線局域網(wǎng)（WLAN）。 （）將（1）代入上式，得到： ()式中，其中稱為歸一化的電阻，稱為歸一化的電抗，可以分別化成下述方程： () ()上述方程（）和（）在復(fù)平面上分別表示兩組圓：等電阻圓方程、等電抗圓方程。因?yàn)殡妷厚v波比對(duì)應(yīng)r1的等電阻圓與實(shí)軸的交點(diǎn)，因此容易導(dǎo)出圖24 的Smith圓圖純電抗線2端口情況同1端口。 放大器的功率關(guān)系為方便研究，假設(shè)兩個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)含在信號(hào)源和負(fù)載阻抗中，依據(jù)功率流關(guān)系考察圖32,以下小節(jié)均對(duì)此圖進(jìn)行討論：圖32 簡化的單級(jí)放大電路圖32中，信號(hào)源電壓為： （）對(duì)應(yīng)于的入射功率波(即放大器的入射功率)為： ()放大器輸入端口的實(shí)際輸入功率為： （）當(dāng)放大器的輸入阻抗與信號(hào)源的內(nèi)阻符合共軛匹配條件（也即）時(shí)，信號(hào)源到放大器之間有最大傳輸功率。為此將： ()帶入（）整理得輸出端口穩(wěn)定性判定圓的方程： （）其中，圓半徑為： ()圓心坐標(biāo)為： () ， 如圖33（a）所示：圖33 復(fù)平面上的穩(wěn)定性判定圓及復(fù)平面上的穩(wěn)定性判定圓同樣，考察放大器的輸入端口，可得輸入端口穩(wěn)定性判定圓的方程： （）其中，圓半徑為： ()圓心坐標(biāo)為： () 如圖33（b）所示。已知非穩(wěn)定時(shí)： 和 這表明非穩(wěn)定狀態(tài)有 和。 單向化設(shè)計(jì)誤差因子單向化設(shè)計(jì)法包含了一個(gè)近似條件，即忽略了放大器的反饋效應(yīng)，或者說反向增益。此時(shí)假設(shè)放大器的輸出端口處于良好匹配狀態(tài)（即），然后通過調(diào)整負(fù)載以便達(dá)到預(yù)定的增益。噪聲系數(shù)越大，圓心距離原點(diǎn)越近而且圓半徑越大。由于正向增益可能在寬頻帶內(nèi)保持為常數(shù)，所以必須采取補(bǔ)償措施。Smith圓圖使得等增益圓、等駐波比圓以及穩(wěn)定性判定圓能夠重疊在反射系數(shù)和阻抗參量的圖形上，而且放大器的噪聲分析也可通過將噪聲系數(shù)轉(zhuǎn)換成Smith圓圖上的噪聲系數(shù)圓來分析，這些給我們帶來很大的設(shè)計(jì)方便。穩(wěn)定性及最大增益分析晶體管的穩(wěn)定性取決于根據(jù)（）式算出的k和，本節(jié)實(shí)例條件中計(jì)算結(jié)果為k=，=。% 求穩(wěn)定因子k[K,delta] = K_factor(s_param)% 求最大增益Gmax=abs(s21/s12)*(Ksqrt(K^21))。應(yīng)用（）和（）式可以求出映射后的等增益圓的圓心和半徑為：和。由（）可求得噪聲系數(shù)為F=。此時(shí)，源反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、轉(zhuǎn)換增益、噪聲系數(shù)如下：可以看出，以減小增益為代價(jià)，我們使得到了改善。在具體設(shè)計(jì)中諸多的因素對(duì)放大器的性能都可能產(chǎn)生影響，我們需要慎重考慮，現(xiàn)在只是由程序仿真來觀察所需要的放大器性能，在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)操作中，更需要謹(jǐn)慎考慮，其周圍環(huán)境也可能是影響工作性能的一個(gè)因素，所以，在以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)中，更需要我加倍努力和實(shí)踐。[2] Reinhold Ludwig amp。[8] 劉志華, 徐紅艷, 李萍：《射頻和無線技術(shù)入門》，清華大學(xué)出版社，2005年版，第1～17頁。 N=100。這里M=10，意思是我們關(guān)注的范圍是從0到10個(gè)線半徑，并設(shè)點(diǎn)數(shù)N=100。例如，然后，在MATLAB指令行寫入文件名即可執(zhí)行該程序。s_param=[s11,s12。%畫輸出穩(wěn)定性判定圓close all。s21,s22]。rgo=rgo1/abs(1+go*(abs(s22)^2abs(delta)^2))。text(real(dgo),imag(dgo)+rgo+,strcat(39。)。 smith_chart。Rn=4。hold on。,sprintf(39。text(real(Gopt)+,imag(Gopt)+,39。dB39。rgo=rgo/abs(1+go*(abs(s22)^2abs(delta)^2))。,2)。% 選擇源反射系數(shù)Gs=dgs+j*rgs。% 標(biāo)出實(shí)際噪聲系數(shù)Actual_F_dB=10*log10(F)%% gain and noise figure, a constant VSWRin= is added %close all。s22=*exp(j*(15)/180*pi)。Qk=abs(1+Gopt)^2*(FkFmin)/(4*Rn/Z0)。linewidth39。))。 % radius%在Smith圓圖上畫等噪聲系數(shù)圓rgs=rgo*abs(s12*s21/(abs(1s22*dgo)^2rgo^2*abs(s22)^2))。text(real(dgs),imag(dgs),... strcat(39。% 求出負(fù)載反射系數(shù)GL=(s11conj(Gs))/(deltas22*conj(Gs))。 % circle centerrvimn=(1abs(Gin)^2)*abs(Gimn)/(1abs(Gimn*Gin)^2)。,sprintf(39。VSWRout=(1+Gomn)./(1Gomn)。,2)。)。% 求出相應(yīng)的輸出反射系數(shù)Gout=s22+s12*s21*Gs./(1s11*