振蕩器及天線的集成設計

安捷倫科技公司的ATF-10136型GaAs MESFET在4 GHz下具有0.5 dB的噪聲指數，其被選為用于集成天線/振蕩器的不穩定二端有源器件。通過將開路傳輸線連接到FET源端口來代表電壓串聯反饋。對線性電路進行了優化，從而在2.45 GHz下將輸入和輸出端口的反射最大化。圖 1表示了這些反射的響應。2.45GHz下S11和S22的峰值分別為1.9和1.3;這些值被認為在輸入和輸出穩定環路是可以接受的，該環路需要集成天線/振蕩器設計。

　　天線和RF電路器件被安裝在羅杰斯公司(Rogers)具有以下規格的Duroid電路板材料上。相對介電常數、損失角正切，以及襯底高度分別是 2.55、0.0018和1.524 mm。通路尺寸分別為長度36 mm，寬度為46mm，而饋線尺寸分別為長15 mm，寬2 mm。2.45 GHz下饋線輸入端的回波損耗幅度和相位分別為0.299和-147度。

　　當天線與RF電路被截斷時，天線饋線和輸出傳感器之間的二端S參數如圖2所示。當傳感器置于距離輻射路徑末端2mm處時，來自實測數據相應的校準因子 S'21由公式1計算得到：

　　圖3表示了從1.8至3.0 GHz校準系數的響應。然而，考察從2變化到4mm不同距離校正因子的變化，而這些測量表明，在2mm距離初讀取的幅度約為0.25dB。還考察了在天線輸入回波損耗處該傳感器的影響，并發現小于0.01 dB，有賴于同軸饋線的使用。

　　天線輸入阻抗數據被變換到RF電路仿真器，并且觀察了有源器件輸入端口處的諧振條件。然后，使用有源器件的非線性模型對輸入匹配電路進行了優化，分別如圖4和圖5所示。正如表中所示，由實測結果證明其滿足了所有指定的設計目標。

　　電子電路等的輸入端口所呈現的阻抗。實質上是個等效阻抗。只有確定了輸入