宽带匹配

摘要： 基于GaN HEMT管芯开展宽带高效功放的设计,利用负载牵引技术获得管芯的最佳输出阻抗,结合小信号S参数开展电路设计;采用多节阻抗匹配技术设计输入、输出匹配网络,实现宽带特性;采用超高介电常数基材实现小型化。样件测试结果表明:在2~6 GHz频带内,输出功率大于30瓦,增益大于12 dB,附加效率大于45%。

摘要： 基于0.15μm栅长GaAs E-PHEMT工艺,设计了一款可应用于X波段和Ku波段的宽带高效率功率放大器.针对二次谐波会明显降低功率放大器效率的问题,采用四分之一波长微带线组成输出端偏置网络,将二次谐波短接到地,有效地提高了功率附加效率;通过分析匹配网络级数对宽带匹配的影响,输出匹配电路采用电容微带线组成的两级电抗网络实现低Q值匹配,拓展了电路的宽带特性.测试结果表明,该放大器在9～15 GHz工作频率内,连续波饱和输出功率大于28 dBm,功率附加效率为35％～45％,功率回退至19 dBm下时,IMD3小于-34 dBc,该MMIC尺寸为2.34 mm*1.25 mm.

摘要： 阻抗匹配是微波电路设计中的重要环节.阻抗匹配器通常为窄带匹配且电路尺寸较大.非对称耦合线设计参数较多,相比于对称耦合线在设计上具有更大的自由度,因而可以达到更好的性能.基于非对称耦合线开发电路元件成为近几年研究的热点.所提出的基于非对称耦合线的阻抗匹配器设计方案,通过在耦合线之间引入反馈环节实现宽带匹配,并采用集总元件对传输线进行等效,缩小了电路尺寸、增大了匹配带宽,同时也提高了匹配器的可调节性.最后,对实际电路进行加工与测试,测试结果表明所设计的阻抗匹配器相对带宽可达50％以上,尺寸仅为7 mm×10 mm,可用于改善射频链路中元件之间的级间匹配.该匹配器在通带内可改善回波损耗6 dB,插入损耗为0.2～0.5 dB.

摘要： 为满足汽车EMC测试系统对功率放大器带宽和效率的要求,采用阶梯阻抗变换器的宽带匹配方法扩展其带宽,设计了一款在一个倍频程内拥有良好效率和增益平坦度的宽带功率放大器.该放大器选用GaN HEMT晶体管进行搭建,采用负载牵引的方法对各频点基波最佳阻抗进行提取,选择阶梯阻抗变换器方法设计匹配网络,最终其仿真的性能达到汽车EMC测试系统对带宽和效率的要求.测试结果表明,该放大器在1～2 GHz频段内,饱和输出功率为40.2～41.5 dBm,功率附加效率为50％～65％,增益大于15 dB,增益平坦度小于±1.5 dB.该功率放大器的性能表现良好,其中效率和增益平坦度具有一定优势,可为后续汽车EMC测试的宽带功率放大器设计提供参考.

摘要： 提出一种对声学换能器进行宽带匹配设计的改进实频数据优化算法。该算法避免了繁琐的数学运算,并有效降低了优化过程的非线性度,提高了优化的效率。在对该算法进行理论分析的基础上,举例说明了经过匹配之后,声学换能器的工作带宽明显拓宽,功率增益也明显提高。

摘要： 提出一种对声学换能器进行宽带匹配设计的改进实频数据优化算法.该算法避免了繁琐的数学运算,并有效降低了优化过程的非线性度,提高了优化的效率.在对该算法进行理论分析的基础上,举例说明了经过匹配之后,声学换能器的工作带宽明显拓宽,功率增益也明显提高.

摘要： 金丝键合是微波器件互连的重要手段,被广泛应用于系统级封装(System in Package)和多芯片组件(Multi-Chip Module)中.但随着频率的升高,金丝的引入会引起电路性能的恶化,现有的改善电路性能方法都是针对确定的键合线进行补偿,然而混合微波电路中所使用的金丝往往都是手工键合,在操作中,金丝的落点、拱高等参数都存在较大的不确定性,这就造成前述匹配方式不可能适应实际加工中的所有状况.针对实际加工中金丝键合的不确定性,提出了一种基于蒙特卡洛仿真的金丝键合宽带匹配方法,根据金丝键合落点的实测数据对人为带来的误差进行建模和分析,并将所得到的模型和参数反馈至基于Visual Basic Script语言设计的蒙特卡洛仿真器,在仿真器中针对基于统计特性的金丝键合模型进行优化,以实现对键合线的最优匹配.最后加工实物对仿真结果进行验证.在0～6 GHz范围内,匹配后的最大回波损耗相比匹配前的降低5 dB左右.%Wire-bonding is an important method in microwave device interconnection widely employed in SIP and MCM.With the increase of frequency,the introduction of gold wire can lead to deterioration of circuit performance.Existing methods to improve circuit performance are to compensate for the identified bonding line.However,the gold wire used in the hybrid microwave circuit is often a manual bonding.In the operation,the parameters such as the drop point of gold wire have great uncertainty,which causes the aforementioned matching method impossible to be adapted for all situations in the actual processing.A method for the matching of bond-wire based on Monte Carlo method is proposed in view of the uncertainty of the wire bonding in actual matching.Through modeling and analysis of human error based on the measured data of the drop point of wire bonding and feedback of the obtained model and parameters to the VBS based Monte Carlo simulator,the bond-wire model based on statistical properties is optimized in the simulator,and then the optimal matching of the gold wire is realized.In the range of 0～6 GHz,the maximum echo loss after matching is about 5 dB lower than before.

摘要： 毫米波微带键合金丝互连是实现固态器件芯片与无源电路连接的关键技术，金丝的数目、间距等都会对毫米波传输特性产生重要的影响。为了实现V、E波段的微带键合金丝宽带匹配互连，本文对一种带有微带调配分支线的键合金丝互连结构进行了分析设计，应用HFSS对其反射与传输特性进行了分析计算，并考察了金丝的粗细、数目、间距以及调配分支参数对匹配情况的影响，通过优化结构参数，在50GHz-80GHz频率范围内插入损耗仿真设计结果小于0.65dB，可实现宽带低损耗信号传输。

摘要： 本文对中心频率为71KHz的硅微压电超声换能器进行了2-5阶宽带匹配。该匹配网络采用电感电容元件,具有Butterworth滤波器响应,使换能器的输出带宽相比其固有电学带宽扩展了3-5倍,功率增益达到0.7-0.8。

摘要： 针对水声功率发射机因换能器宽带匹配出现的幅频特性不均衡问题,采用预失真处理技术,利用STM32F4处理器的DAC直接合成4FSK编码信号,在信源上对不同频率信号的强度进行校正,再配合D类线性功率放大器的增益自适应调整,使不同频率的FSK编码信号满足宽带内各频点幅值均衡的要求,从而实现换能器宽带匹配的进一步优化.

摘要： 功率合成电路在固态发射机中得到了广泛应用.该文给出了一种宽频带多路功率合成器的结构,采用微带形式进行径向功率合成电路设计,具有宽带、合成路数灵活、结构实现简单的优点.合成器通过3节四分之一波长阻抗变换器构成的微带电路实现宽带匹配,以5路宽带功率合成器为例进行了仿真优化和设计以及实物验证,合成器在工作频段1～3GHz内插损小于0.5dB,测试结果与仿真结果吻合,表明了这种设计方法的可行性.

摘要： 本文采用SiC、GaN新型功率器件,应用宽带匹配网络、超宽带电路稳定性设计、超宽带馈电电路设计及自动时序偏置保护电路等技术,设计一款30MHz～2400MHz 25W功率放大器.

摘要： 超短波天线在舰船飞机上应用很广,天线的小型化能够提升其隐蔽性、稳固性.文章采用加载集总元件和宽带匹配网络,设计出一款新型超短波天线,采用将宽带匹配网络做成微带电路结构与天线直接相连的形式,进一步减小了天线占用体积;用遗传算法优化计算集总元件的具体数值.天线在全频段的驻波系数小于3,水平方向全向辐射.天线和匹配网络总的物理长度仅为λ/12,实现了小型化的要求.根据仿真结果制作了天线实物,仿真与实测天线参数吻合得较好,初步达到了设计目标.

摘要： 探讨了超宽带低噪声放大器的设计方法,采用集总元件和微带线进行超宽带匹配网络的设计。设计中采用低噪声HEMT晶体管FHX35LG和PHEMT晶体管ATF-54143进行级联设计,采用负反馈技术,并使用ADS对偏置和匹配网络进行优化,最终实现了在0.5～6GHz的频率范围内,增益＞18dB,增益不平坦度＜1dB,噪声系数＜3dB,输入输出驻波比＜2.该放大器可制作在相对介电常数为3.48,厚度h为0.8mm的fr4350基板上。

摘要： 本文设计了一种工作在Ka波段的宽带低副瓣微带阵列天线。rn 该微带天线利用较厚的介质板以增加带宽，并利用波导双株线匹配器使得天线可以达到宽带匹配的效果。由于尺寸限制，天线需要在单元数量有限的条件下尽量降低副瓣电平。本文首先利用Designer设计了一种六十单元的圆形阵列，再利用HFSS设计了波导双株线匹配器，以及波导到微带线的过渡结构，最后利用HFSS进行整体仿真验证。最终仿真结果显示该阵列天线在34GHz-36GHz频带范围内电压驻波比小于1.5，工作频带(34.5GHz-35.5GHz)内副瓣电平低于-17dB，增益大于23dBi，满足天线指标要求。

摘要： 本文基于微带线宽带匹配技术，设计、仿真并制作了高效率横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)宽带E类功率放大器。采用Freescale公司的10W LDMOS晶体管MRF21010进行设计，功放工作频带为1400MHz到1600MHz，相对带宽超过13.3％。测试结果显示，在200MHz的带宽范围内，功放的功率附加效率(PAE)大于56％，输出功率大于38.9dBm，带内最高PAE为64.3％，最高输出功率为40.3dBm。另外，功放在频带1400MHz到1600MHz内，输出功率波动小于1.37dB。

摘要： 本文选用LTCC这种先进的工艺与噪声低、体积小的放大器，利用内埋置与负反馈、宽带匹配等技术，结合ADS与HFSS软件的辅助设计，研制出在0.1-4GHZ频带内，增益大于21dB, 平坦度小于±0.8dB，噪声系数小于1.4dB，驻波比小于1.5的宽带低噪声放大器。该放大器频带宽、体积小，可满足与各种微波通讯领域。

摘要： 本发明公开了一种谐振增强型宽带阻抗匹配电路和匹配方法。匹配电路由与初始电路依次级联的阻抗变换网络和谐振补偿网络组成；所述阻抗变换网由并联的电阻Z1和阻抗Z2组成；所述谐振补偿网络由串联的阻抗Z3‑Z4组成。所述阻抗Z1、Z3‑Z4用微带线实现。所述阻抗变换网络的参数由所述初始电路低频端匹配条件决定；所述谐振补偿网络的参数由所述初始电路高频端匹配条件决定。匹配方法首先接入阻抗变换网络，调节其参数使低频端匹配；然后接入谐振补偿网络，调节其参数使高频端匹配。它弥补了传统单纯使用集总参数或分布式参数补偿技术的不足，可以方便实现所需频率带宽下的匹配电路，实现宽带阻抗匹配。

摘要： 本发明公开了一种改善匹配效果的宽带偶极天线及附加匹配网络结构参数确定方法，该天线包括宽带偶极天线由天线振子和不平衡输入平衡输出的固定匹配网络组成，在固定匹配网络和天线振子之间插入平衡输入平衡输出的附加匹配网络，所述的附加匹配网络由串联枝节或并联枝节组成，串联枝节或并联枝节则由无耗集总元件构成。本发明所公开的宽带偶极天线，保留偶极天线原先的匹配网络当作固定匹配网络，无需改变馈线与固定匹配网络的连接接口，只是在固定匹配网络与天线振子之间增加一个由少量元件构成的平衡输入平衡输出的附加匹配网络，将固定匹配网络和附加匹配网络组成综合匹配网络，无需特殊的元件和仪器设备，原理简单，成本低廉，可操作性强。

摘要： 本发明公开了一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置，所述一种宽带功率放大器的匹配方法包括：把宽带功率放大器的工作频带划分为多个子频带；对每个子频带单独进行阻抗匹配电路设计；对于不同的频点，通过选择不同的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配；匹配电路的实时工作频点由系统控制信号控制，所述的一种宽带功率放大器匹配装置包括信号输入模块、控制模块、阻抗匹配模块和输出模块；所述的信号输入模块、控制模块、输出模块与阻抗匹配模块相连。通过本发明，可以实现一种宽带功率放大器的匹配方法及匹配装置。

摘要： 本发明公开了一种谐振增强型宽带阻抗匹配电路和匹配方法。匹配电路由与初始电路依次级联的阻抗变换网络和谐振补偿网络组成；所述阻抗变换网由并联的电阻Z1和阻抗Z2组成；所述谐振补偿网络由串联的阻抗Z3-Z4组成。所述阻抗Z1、Z3-Z4用微带线实现。所述阻抗变换网络的参数由所述初始电路低频端匹配条件决定；所述谐振补偿网络的参数由所述初始电路高频端匹配条件决定。匹配方法首先接入阻抗变换网络，调节其参数使低频端匹配；然后接入谐振补偿网络，调节其参数使高频端匹配。它弥补了传统单纯使用集总参数或分布式参数补偿技术的不足，可以方便实现所需频率带宽下的匹配电路，实现宽带阻抗匹配。

摘要： 本发明提供的是一种基于负阻抗变换的电小接收天线宽带有源匹配方法。将与容性电小天线直接相连接的放大器中引入负阻抗变换，使之成为负阻抗变换放大器，所述负阻抗变换在放大器的输入端得到负电容，当负电容的绝对值大于放大器的输入电容时，在放大器的输入端得到等效的负电容，电小天线输入电抗的等效正电容所述负电容抵消，使有源网络输入端为等效负电容。本发明实现的有源接收天线不但具有宽频带特性，而且和增强型Non-Foster（负阻抗）匹配方法具有类似的增益、信噪比性能，但电路更简单，综合性能好，放大和负阻抗变换在一个电路中实现，同经典有源接收天线相比，仅增加一个正反馈电容。

摘要： 本发明提供了一种激光器芯片的宽带射频无耗匹配网络芯片设计方法，包括：步骤1、提取互连后的微波直通芯片和激光器芯片的微波S参数的输入反射分量；步骤2、将电气互连后的激光器芯片输出的光信号耦合至探测器，结合输入反射分量，获取激光器芯片与微波直通芯片电光互连的微波S参数；步骤3、提取微波直通芯片的微波S参数；步骤4、采用去嵌入方式计算激光器芯片自身的微波S参数；步骤5、根据激光器芯片自身的微波S参数获取激光器芯片的阻抗参数；步骤6、根据激光器芯片的阻抗参数，设计匹配网络芯片。本发明可实现激光器芯片和射频芯片之间良好的阻抗匹配，提高信号传输质量与系统灵敏度，可广泛应用于各类微波光子集成类产品。

摘要： 通过在例如连接到放大器输入、输出或两者的多级阻抗匹配网络中使用低通型宽带阻抗变换器（LPMN）而不是宽带匹配网络，来提高宽带RF放大器（M1）的工作带宽。多级阻抗匹配网络包括串联连接的三个级。第一级是低通型宽带阻抗变换器（LMPN，LPMN1），其提供宽带低反射基波阻抗和用于二次谐波的高反射。第二级是控制二次谐波反射系数相位的位置的相移器。第三级是高通输入匹配电路（MN，MN1），其将复共轭器件输入阻抗变换为实阻抗。三级阻抗匹配网络提供用于宽带操作的基波和谐波频率阻抗以及二次谐波反射系数相位的可控性，其中，器件性能跨预期带宽是一致的。

摘要： 本发明公开了一种电小天线宽带匹配网络的优化匹配设计及其电小天线宽带匹配网络，该宽带匹配网络结构中的R－C附加阻尼网络直接与电小天线并联，可以把天线的阻抗变换成一种新的形式，不仅改善了天线端口的阻抗特性，也明显降低了电小天线实部和虚部之间的对比，即对电小天线的阻抗进行了一定的补偿，使得电小天线易于匹配。该宽带匹配网络采用了实频数据法和直接优化法相结合的优化方法来设计。从电小天线的特性出发，对天线阻抗实测数据进行变换-滤波得到较佳匹配网络结构；然后，利用优化算法的寻优特性获得匹配网络结构中各元件值。具有本发明匹配网络结构的电小天线，其驻波比在通带内小于2.5的同时效率大于30％，使得电小天线的性能得到大幅度的提高。

摘要： 本申请提出一种宽带匹配电路、信号处理电路和宽带后匹配电路，所述带宽匹配电路包括：输入端，输出端，一个或多个连接线电路，一个或多个支节电路；其中，一个或多个所述连接线电路串接在所述输入端和所述输出端之间，所述支节电路并接在所述连接线电路一端；任一所述连接线电路采用阶梯型结构，任一所述支节电路采用阶梯型结构，所述阶梯型结构包括两段传输线。

摘要： 本发明公开了一种短波频段电小天线的有源宽带匹配方法及其匹配电路，联合非福斯特电抗元件和无源宽带匹配网络对电小天线进行匹配，所述非福斯特电抗元件由负阻抗变换器实现，负阻抗变换器和无源宽带匹配网络级联形成一个二端口有源宽带匹配网络，该匹配网络的一端口连接电小天线，二端口连接发射机/接收机。本发明综合考虑了非福斯特电抗元件和无源宽带匹配网络的实现，在非福斯特电抗元件的实现过程中能够对引入的损耗进行调控，用负电容和负电感的串联组合代替传统的单个负电容，使得抵消阻抗虚部的效果更好，在匹配网络中引入传输线变压器，可以通过微调传输线变压器的变比来补偿测试值和设计值之间的偏差。