【正文】 nd the main reason is that the radar performance is increasing.. Due to the microwave power amplifier in a radar system of heart function, and microwave power amplifier bee key ponents of the constraints of the system performance and the level of technology, the advantage of its performance will directly affect the quality of the whole system. 1 broadband microwave power amplifier matching circuit broadband microwave power amplifier input and output matching circuit for single stage power amplifier, mainly is the design of input matching circuit and an output matching circuit, and the design of multistage power amplifier need to design the stage matching circuit. In the power amplifier design, the input and output matching circuits are based on the special Set the matching function and follow the different design principles. The input matching circuit is used to realize the matching between the amplifier input port and a signal source, it amplifier presents the plex impedance transform and signal source impedance conjugate matching, in order to obtain the maximum power gain matching. The input matching circuit mainly solves the problems such as stability, gain, gain flatness, input standing wave and so on.. The output matching circuit is used to plete the matching between the output port of the amplifier and the load, and the main function of the output matching circuit is to improve the output power, improve the output power, and suppress the harmonic of the output of the Bobbi. Thus, the gain and its flatness are mainly solved by the input, and the gain of the microwave transistor is pensated.. The input and output impedances of the microwave power amplifier are small, and only a few of the order of Ohm are. The input impedance is smaller and the imaginary part is changed with the frequency.. So the input impedance of microwave power amplifier is relatively large and the matching circuit is hard to design.. In the guarantee of the gain and its flatness, it is difficult to get smaller input in Bobbi, the broadband design is more prominent [3]. matching work main methods of the microwave power amplifier matching work are: lumped element method, distributed parameter method. Using distributed parameter method to achieve the impedance matching method mainly in the following three ways: (1) a quarter wavelength stepped impedance transformer。其中輸入阻抗更小，而且虛部隨頻率變化較大。輸入匹配電路主要解決穩(wěn)定性、增益、增益平坦度、輸入駐波等問題。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 共 35 頁 參考文獻(xiàn) [1] 樊建成。修改后的圖如 436所示 (6)繼續(xù)第 4步敘述的步驟，經(jīng)過多次仿真后，得出最優(yōu)的結(jié)果如圖 437所示 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 共 35 頁 圖 437 優(yōu)化完成后的電路參數(shù) 從圖中可以看出，在輸入功率為 30dBm時，該電路輸出功率為 46dBm，小信號增益為 16dBm，功率附加效率為 %， 1dB增益壓縮率為 。 圖 430 諧波平衡仿真的原理圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 共 35 頁 圖 431 未優(yōu)化前的電路仿真結(jié)果 其中， GpGp[0]并不存在，需要在數(shù)據(jù)顯示框中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇 insert里的 plot，在里面選擇 Equations這一項，并在右邊所示的框里雙擊一個項，在里面添加一個新的GpGp[0]的函數(shù)即可以顯示出結(jié)果來。 (6)回到原理圖，選擇 SmithChat元件，然后單擊 圖標(biāo)可以查看具體的匹配電路，如圖 423所示 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 35 頁 圖 423 生成 的輸出匹配電路 (7)MRF9045N的輸出輸入口均由最大為 *，所以，為了更好的匹配及方便焊接，該功率管的輸入輸出微帶應(yīng)該比電極大。 (2)回到 原理里圖中，改變 VA計算范圍的設(shè)置，如圖 418所示 (3)確定半徑和圓心。執(zhí)行菜單【 Insert】選擇【 Template】，點擊“ S_Params”，如圖 48所示。功率管 MRF9045N的模型庫可以再飛思卡爾公司的官方網(wǎng)站上下載。 微波晶體管放大器的穩(wěn)定性 上節(jié)求得的放大器增益不一定都是可實現(xiàn)的，因為 S12 意味著放大器有內(nèi)反饋，可能造成放大器不穩(wěn)定。 Pn是信源的資用功率，即信源的最大輸出功率。在 TV發(fā)射機（中頻預(yù)失真）及 TWT放大器（ RF預(yù)失真）中已經(jīng)成功地運用預(yù)失真技術(shù)來校正三階交調(diào)失真。其中，第二章介紹了微波功率放大器的非線性特性和各種常用線性化技術(shù)的基本原理；第三章介紹了微波功率放大器的設(shè)計原理；本文的第四章首先敘述了 ，然后用 ADS 軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真，并對所設(shè)計的放大器進(jìn)行加工制作，最后實驗調(diào)試。因而，對微波功率放大器的研究和設(shè)計也越來越受關(guān)注。本設(shè)計是利用微波射頻仿真軟件 ADS 對微波功率放大器進(jìn)行仿真設(shè)計，掌握微波射頻電路的工程設(shè)計 理論和設(shè)計方法，提高專業(yè)素質(zhì)和工程實踐能力。由于功率放大器處在大信號狀態(tài)，放大過程中難免產(chǎn)生非線性失真，在設(shè)計中必須著重考慮。 前饋技術(shù) [35]比反饋技術(shù)提出的 早，是一種寬帶線性化技術(shù)。從中可見實際功率增益只與功率管 S參數(shù)和 負(fù)載阻抗有關(guān)，而與輸入端口 的匹配程度無關(guān)。 Ga只與輸入端有關(guān)而與輸出端無關(guān)。 (5)對所涉及電路進(jìn)行仿真，分析仿真曲線并得出結(jié)論。 圖 46 IV 曲線圖表 (3)因為是 AB類功放，所以選取 VGS =，靜態(tài)工作電流 IDS =717mA作為工作點。選擇“ LoadPullPAE,Output Power Contours”模板。如圖 422所示。 圖 426 仿真結(jié)果 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 35 頁 圖 427 源阻抗的史密斯圓圖匹配 圖 428 完成匹配后的原理圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 共 35 頁 圖 429 仿真結(jié)果 電路優(yōu)化設(shè) 計 諧波平衡仿真 (1)新建一個原理圖，在原理圖框中建立圖 430所示的原理圖，在此采用諧波平衡仿真。優(yōu)化方式選擇為“ Gradient”，最大優(yōu)化次數(shù)為 50次，輸出功率優(yōu)化目標(biāo) OptimGoal1最小為 ，二次諧波抑制 OptimGoal2為 40dBm，同時改變偏置電路為微帶混合型。本文的工作從方案論證，到電路 仿真調(diào)試 都是在老師的指導(dǎo)下完成的，老師深厚的理論功底，豐富的實際 經(jīng)驗，孜孜不倦的教誨都使我 受 益非淺，也促成了本文的順利完成。 1 寬帶微波功率放大器匹配電路 寬帶微波功率放大器輸入輸出匹配電路對于單級功率放大器而言，主要是設(shè)計輸入 匹配電路和輸出匹配電路，而設(shè)計多級功率放大器則還需要設(shè)計級間匹配電路。 匹配網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn) 微波功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)途徑主要有：集總元件法，分布參數(shù)法。人們希望不僅能在不同地方進(jìn)行通話，而且要求開展數(shù)據(jù)、傳真等非話業(yè)務(wù)的服務(wù)。要求在輸入 ，輸出功率增益 大于 16dB，輸出功率為 1W。 (2)用鼠標(biāo)雙擊所有的微帶，進(jìn)行如圖 433所示的優(yōu)化設(shè)置，需要注意的是，優(yōu)化的范圍要合理否則可能會得不到正確的 結(jié)果。結(jié)果如圖 424 圖 424 添加實際元件后的仿真結(jié)果 從圖中可以看出，放入實際元件后，參數(shù)有所惡化，但是很小，可以認(rèn)為輸出阻抗的匹配工作已經(jīng)完成。 運用 Smith圓圖進(jìn)行匹配 匹配電路的建立 (1)新建原理圖并命名為“ OutputMatch”，然后再元件面板列表中選擇“ Smith Chart Matching”，從元件面板中調(diào)出匹控件 ，建立電路，如圖 421所示。 圖 410 仿真結(jié)果 從圖中可以看出，在 945MHz時，穩(wěn)定因子 K1，功率管在整個帶內(nèi)部穩(wěn)定。 掃描參數(shù)的設(shè)置 (1)雙擊參數(shù)掃描控件“ RARAMETER SWEEP”，修改參數(shù)如圖 43所示。功率放大器在大信號工作時，功率管的最佳負(fù)載阻抗會隨著輸入信號功率的增加而改變。當(dāng)在輸入端口滿足共扼匹配時， Ga達(dá)到最大值。所以增益和穩(wěn)定性在放大器的沒計中都是 著重需要考慮的問題，這兩個問題都有普遍意義。 當(dāng) 1PPO? 時，312 kkA ? ，并以此為據(jù)從（ 220）式中選取合適的解，其中 cos? = (221) 令 ?????? ??? 32c os12716 ?? jM 則 312 kkMA ? (222) 將（ 222）式代入（ 212）、（ 213）式，得 ??? MPPL （ dBm） (223) 2)891lg (10 MPPLo ??? （ dBm） (224) 將（ 223）、（ 216）式代入（ 217）式得 8lg203 ??? MMIM （ dB） (225) 這樣，利用（ 219）、（ 221）、（ 222）、（ 225）式即可求出放大器的交調(diào)。CAD. 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 The simulation of microwave power amplifier design Zhou Dongxiao (Grade 11,Class 4,M