番外6:ADS功放设计之使用Smith圆图确定输入与输出匹配的合理性

番外6:ADS功放设计之使用Smith圆图验证输入与输出匹配的合理性

输入匹配和输出匹配在射频设计之中十分重要,在射频功放设计之中更是如此。
在射频功放的设计时,通过观察输入或者输出匹配的S参数性能,可以大致确定此功放的带宽。

1、合适的输入匹配

频率2.4Ghz
假设此时通过源牵引得到了合适的源阻抗为9.375-j19.090欧姆(不了解源牵引和负载牵引的看前一篇番外5:ADS功放设计之负载牵引与源牵引):
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下一步需要使用Smith圆图设计匹配电路,这次使用SmithChart控件进行匹配电路的设计:
(左边端口写入50欧姆标准微带线,右边阻抗写入源牵引所得阻抗的共轭9.375+j19.090
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Smith圆图控件中同样写入源牵引所得阻抗的共轭9.375+j19.090欧姆
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使用Smith圆图进行设计,设计完成之后进行仿真观察效果:

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此处将负载端阻抗修改为标准阻抗50欧姆,如下所示:
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再次进行仿真,观察结果**(S22)**,发现2.4G时阻抗点已经落入了之前源牵引的设定区域:
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2、合适的输出匹配

假设此前通过负载牵引得出最佳负载阻抗为19.733+j*11.344欧姆:
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下一步需要使用Smith圆图设计匹配电路,这次使用SmithChart控件进行匹配电路的设计(左边阻抗写入负载牵引所得阻抗的共轭19.733-j*11.344欧姆,右边端口写入50欧姆标准微带线):
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点击Smith控件,设置输入阻抗为负载牵引所得阻抗19.733+j*11.344欧姆,设置输入源类型为Input Impedance:
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点击圆图进行设计,设计完成后进行仿真:
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将输入阻抗修改为50欧姆,再次进行仿真,发现S11已经落入了之前负载牵引所得的高效率区域:
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