基帶設計考慮因素
加入技術交流群
這種方法幾乎總是使用分貝(dB)。分貝從根本上來講很有用，因為它允許我們對諸如增益、功率和噪聲指數等數值做加法，而不是對這些量做乘法。確實，假設一個固定的系統阻抗并使用分貝使得我們能夠簡單地將級聯元件“組合在一起”，并計算增益、功率級和噪聲系數。本文引用地址：http://www.104case.com/article/188557.htm
考慮一個如圖2所示的例子。電源提供的功率是5mW，也即+7dBm，負載功率為+21dBm。注意，Ro的值是無關緊要的，唯一重要的是，系統阻抗為某一始終如一的值。
圖2 50Ω放大器舉例
RF方法──就電壓和功率而言，它不總奏效
然而，當電源、網絡和負載之間接口上的阻抗不同于Ro時，這種用于計算級聯網絡的電壓和功率增益的方法開始失效。通常，RF工程師將通過在級聯分析中考慮阻抗失配或電壓駐波比(VSWR)的影響來對此加以補償。阻抗失配的概念用于處理在每個接口上將信號功率從電源傳輸至負載的方法。當負載阻抗不是源阻抗的復共軛時，負載吸取的功率將小于電源可提供的功率。可以采用這種方式來對這些功率傳輸損耗進行補償并計算從電源至最終負載的總功率增益。不過，網絡如今不再簡單地“組合在一起”來產生總體效果了。
為了說明這一點，以不同的端口阻抗值重新考慮圖2的例子，如圖3所示。
圖3 通用放大器舉例
電源功率和放大器功率增益沒有變化。不過，從電源到負載的實際功率增益與14dB相去甚遠。為了計算負載吸收的真實功率，從具體的電路模型參數開始：PAVS=5mW；Rs=50Ω；Vrms=1VRMS；GA=5V/V；Rin=100Ω；Rout=200Ω；a=10.58V/V；RL=1000Ω。用公式(2)計算功率增益，得Gp=8.9dB。
與通過將電源功率與放大器增益的dB數相加得到的14dB相比，這個結果相差很大。這是因為端口阻抗不是固定在某個Ro值上。電源提供的功率與提供給放大器的實際功率是不同的。放大器的可用功率增益大于進入負載的實際功率增益。這常常是采用諸如運算放大器等組件時的情況，而運算放大器完全由其電壓增益定義。它們的輸入阻抗與50Ω相去甚遠，輸出則經常是低阻抗電壓源。
一般方法──噪聲
噪聲特性也可以由Thevenin等效和Z參數來模擬（見圖4）。
圖4 通用源、2端口和負載噪聲模型
電源模型只是電源電阻的等效噪聲電壓es與一個無噪聲電阻Rs的串聯。為了算出等效噪聲電壓，從這個電源的噪聲功率開始。噪聲功率定義為電源電阻可以提供給匹配負載的功率。
評論