基于復平面圓圖的射頻放大器分配方案研究
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(3)駐波比達到最優與輸入和輸出匹配網絡均有關。源失配因子
，用來衡量傳送到晶體管輸入端的功率Pin占信源資用功率PAVS的比例。 負載失配因子
，用來衡量傳送到負載的功率PL占晶體管資用功率PAVS的比例。放大器輸入和輸出的反射系數與源和負載失配因子的關系為：
2．2 分配方案
基于復平面圓圖圖解的方法分析分配方案如下：
(1)在圓圖上畫出等增益曲線。在圓圖上畫出輸入匹配網絡的等增益曲線和輸出匹配網絡的等增益曲線，它們的曲線方程分別為：
式中：
。小信號時所有輸入等增益曲線為圓，增益值越大，圓半徑越小，最大增益時等增益圓半徑為零，縮為一個點。分配輸入匹配網絡的有效增益，然后在史密斯圓圖上給出輸入等增益曲線，在等增益曲線上選源反射系數，使輸出與輸入對偶。(2)在圓圖上畫出等噪聲曲線。等噪聲曲線的方程為：
小信號時等噪聲系數曲線為圓，所有等噪聲系數圓的圓心都落在史密斯圓圖原點與
連線上，噪聲系數越大，圓的半徑越大，噪聲系數最小，在史密斯圓圖上縮為一個點。在等噪聲系數曲線內選源反射系數，并注意選點落在等增益曲線上。(3)計算輸入與輸出駐波比，并計算穩定性因子。
(4)若輸入與輸出駐波比以及穩定性因子不滿足指標要求，重復步驟(2)和(3)，以滿足指標要求。
(5)確定匹配網絡。
3 仿真結果
3．1 晶體管參數
本文放大器的晶體管采用hp_AT-4151l，首先對晶體管的參數進行仿真，晶體管hp_AT-41511的S參數仿真曲線如圖1所示，仿真曲線的頻率范圍為100 MHz～5．1 GHz。圖1給出了2．4 GHz時晶體管的參數。S11=0．470∠148°，表明輸入端匹配很差；S12=-18.636dB，表明單向性較好；S21=7．373 dB，這是晶體管的增益，放大器的增益還需計入輸入和輸出匹配網絡的等效增益；S22=0．420∠-51°，表明輸出端匹配較差。在2．4 GHz，晶體管的噪聲系數為2．145。
3．2 仿真結果
本文的仿真中放大器的中心頻率選為2．43 GHz，帶寬為10 MHz，系統的特性阻抗為50 Ω。采用單支節匹配網絡，微帶線基板的厚度為O．8 mm，基板的相對介電常數為4．3，基板的相對磁導率為1，基板的損耗角正切為O．001，微帶線導體層的厚度為O．03 mm，導體的電導率為5．88×107，微帶線表面粗糙度為0 mm。同時，添加輸入和輸出匹配網絡，對放大器的參數進行仿真，本文給出了幾組仿真曲線。
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