双频匹配(二)

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双频匹配(二)

2024-07-16 23:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

对于写过第一篇双频匹配的帖子,在实操的过程中,发现这个方法很多弊端,比如对于补偿线S2,他的长度是可以灵活去定义的,但是他的这个灵活性给我们带来的却不是很好,因为我们不是很好的去选择补偿线的长度,他很容易造成两个Zs1和Zs2阻抗为负,并且这种增加一个传输零点的方式,实际PA设计也并不怎么用,所以我们接着看看有没有简单的方法。

参考论文

一、2014 A Dual-Band Matching Network for Frequency-Dependent Complex Loads Suitable for Dual-Band RF Amplifiers 论文相较于上一篇,结构比较简单,至于我们是否采用第三段的耦合器结构,自己选择就行,我们不用,我们直接采用他前两段的方法就行。 在这里插入图片描述

结构分析 (一)Section A

先进行第一段传输线的阻抗和电长度求解: 在这里插入图片描述 同样,在进行补偿线设计之前,我们先求出A到B的阻抗,求出ZIN和相对应的Yin。 在这里插入图片描述

(二)Section B

求解出开路补偿线的阻抗和电长度 在这里插入图片描述

(二)Section C

这一段我们这里阐述一下 这篇论文的做法,如果不想用这种方法,可以换用任意一个实阻抗双频变换结构。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

程序验证

在这里插入图片描述

一、

求解第一段Z1,theta_1 clear clc Ra=input(‘请输入低频下目标阻抗的实部:’); Xa=input(‘请输入低频下目标阻抗的虚部:’); Rb=input(‘请输入高频下目标阻抗的实部:’); Xb=input(‘请输入高频下目标阻抗的虚部:’); f1=input(‘请输入低频频率(单位GHz):’); f2=input(‘请输入高频频率(单位GHz):’); m=f2/f1; Z3=sqrt(RaRb+XaXb+((Xa+Xb)/(Rb-Ra)) (RaXb-RbXa)) theta3=(1pi+atan(Z3(Ra-Rb)/(RaXb-RbXa)))/(m+1) theta4=theta3*57.3* 在这里插入图片描述 解得Z1=90.65 theta_1=41.84

二、

clear clc Ra=input(‘请输入低频下目标阻抗的实部:’); Xa=input(‘请输入低频下目标阻抗的虚部:’); Rb=input(‘请输入高频下目标阻抗的实部:’); Xb=input(‘请输入高频下目标阻抗的虚部:’); theta_1=input(‘输入第一段传输线的长度:’); Z1=input(‘输入第一段传输线的阻抗:’); f1=input(‘请输入低频频率(单位GHz:’); f2=input(‘请输入高频频率(单位GHz:’); m=f2/f1; Zin_1a=Z1((Ra+1iXa)+1iZ1tand(theta_1))/(Z1+1i(Ra+1iXa)tand(theta_1)) Zin_1b=Z1((Rb+1iXb)+1iZ1tand(mtheta_1))/(Z1+1i(Rb+1i*Xb)tand(mtheta_1)) Yin_1a=1/Zin_1a Yin_1b=1/Zin_1b Z=1/real(Yin_1a)* 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

三、

求补偿线Z2、theta2 *clear clc B=input(‘请输入虚部值:’); f1=input(‘请输入低频频率(单位GHz):’); f2=input(‘请输入高频频率(单位GHz):’); r=f2/f1; theta_2=pi/(1+r)57.3 Z2=tand(theta_2)/B 在这里插入图片描述 可以得到theta_2=52.68,Z2=152.50

四、 方法一

耦合器的方式 clear clc Zin=input(‘请输入实数值:’); f1=input(‘请输入低频频率(单位GHz):’); f2=input(‘请输入高频频率(单位GHz):’); r=f2/f1; Z0=50; Zm=sqrt(Z0*Zin); theta_3=pi/(1+r)57.3 Zce=Zmtand(theta_3) Zco=Zm/tand(theta_3) 在这里插入图片描述

方法二

采用两条相同的微带线 clear clc Z0=input(‘输入Zin阻抗值:’);%一般ZIN=Z0 RL=input(‘输入RL阻抗值:’); F1=input(‘请输入低频频率(单位GHz):’); F2=input(‘请输入高频频率(单位GHz):’); m=F2/F1; C=310^8;%光速 f1=F110^9; f2=F210^9;%两个频率 beta1=2pif1/C; beta2=2pif2/C;%传播常数 K=Z0/RL;%设置源阻抗和目标阻抗以及阻抗变换比, L1=pi./(beta1+beta2);%两段微带的长度相等 theta1=beta1L1180/pi theta2=beta1L1180/pi %两段微带的电长度,L2也用beta1来算是因为论文中是基于f1推出的结果 alpha=(tan(beta1L1))^2; Z1=RLsqrt((K(1-K)/(2alpha))+sqrt((K(1-K)/(2alpha))2+K3)) Z2=Z0RL/Z1%计算两段微带线的特征阻抗 在这里插入图片描述

仿真验证

自此我们就把所有的值都算出来 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述



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