5~12GHz新型復(fù)合管寬帶功率放大器設(shè)計
圖4仿真結(jié)果表明,HBT在大信號輸入情況下的S22同樣具有Kink效應(yīng),然而采用復(fù)合管結(jié)構(gòu)能夠使HBT大信號情況下的輸出阻抗在很寬的頻率范圍內(nèi)為一常數(shù),S22的Kink效應(yīng)得到有效的消除。
功率放大器輸出端的負載特性將直接影響到輸出端匹配電路的復(fù)雜度,為了獲得最佳功率輸出負載阻抗,在4~12 GHz頻帶內(nèi)進行常規(guī)的負載牽引(Load-Pull)測試,得到最佳輸出功率和功率增益。Load-Pull得到設(shè)計所需要的輸出負載阻抗值,其結(jié)果如圖5所示。
如圖5所示,Load-Pull的結(jié)果表明,在整個頻帶內(nèi)普通管電路最佳負載阻抗的實部和虛部都隨頻率發(fā)生變化,而復(fù)合管電路的輸出阻抗隨頻率變化不大,所以采用該結(jié)構(gòu)作為寬帶功率放大器的有源放大器件,可以簡化其輸出端的功率匹配電路設(shè)計,獲得較好的功率輸出特性。
2 放大器設(shè)計
基于上述小信號和大信號特性分析,分別采用普通管和復(fù)合管設(shè)計了兩款寬帶功率放大器,匹配電路采用基本LC匹配結(jié)構(gòu),輸入匹配滿足高通特性,輸出匹配滿足低通特性,如圖6所示。
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