一种紧凑的射频CMOS放大器LC输出匹配电路

提出了一种紧凑的射频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)放大器LC输出匹配电路,利用放大器漏极偏置电感、输出端隔直电容与放大器输出端并联电感电容形成高阶LC谐振网络,可在占用较小芯片面积的条件下实现较传统L型匹配电路更宽频率范围的输出阻抗匹配。推导了该LC输出匹配电路元件值的计算式,并根据提出的设计方法,采用65 nm CMOS工艺设计了一款K频段放大器,其输出匹配电路尺寸仅98μm×150μm。仿真结果表明,在16.5~22.1 GHz频率范围内放大器的S 22<-10 dB,阻抗匹配带宽相比L型匹配电路增加166%。放大器实测S参数和仿真结果相符,验证了该LC匹配电路可实现紧凑的宽带阻抗匹配。

基于负载调制平衡技术的高回退效率功放设计

针对功率放大器对宽频带与高回退效率的实际需求,本文提出了一种在晶体管漏极添加低阻抗匹配网络的方法,以改善系统深度回退和高频工作效率。基于此方法,设计了一款L波段的负载调制平衡放大器,并利用电路仿真软件ADS进行工作性能仿真分析,同时完成了放大器的实物制作与测试。实验结果表明,该放大器在1.2~1.8GHz频段内最大输出功率可达44.9dBm,漏极效率为56.2~67.6%,输出功率回退6dB时效率为50.1~56.5%,与传统的负载调制平衡放大器相比具有更高的回退效率。

中波广播发射天线多频共塔天调网络优化设计

本文介绍中波发射天线多频共塔调配网络的模块化构成。该调配网络结构是在单频T型宽带天线调配网络的基础上,增加防雷电路、多频共塔阻塞和吸收电路,除实现天线匹配功能外,还具备防雷和多频共塔功能。

非线性磁电换能器模型的谐振磁电效应分析及其输出功率优化

基于非线性磁致伸缩材料的本构方程,建立了一种“磁-力-电”多场耦合的层合磁电换能器的有限元模型,研究了不同偏置磁场下的谐振磁电效应.基于等效电路模型和二端口网络理论,实现了对谐振状态下磁电系数和等效源阻抗的完整求解.在磁电换能器与负载电阻之间引入优化的L节匹配网络,在提升负载功率的同时拓展了工作带宽.仿真结果与相关文献数据吻合,证实了该模型的准确性和有效性.仿真结果表明,所研究的层合磁电换能器,其磁电系数在450 Oe的偏置磁场下达到51.79 V/(cm·Oe)@51.4 kHz,在350 Oe的偏置磁场下达到极限输出功率–3.01 dBm@50.4 kHz.以保证负载功率为前提,通过优化匹配网络,可实现2.30 dB的功率提升和2.27倍的带宽拓展.本文所建立的非线性有限元模型充分考虑了偏置磁场对谐振磁电效应的影响,该研究结果对小型化磁耦合无线功率传输系统的设计和性能提升具有重要的指导意义.

新型双宽带共栅-共源低噪声放大器设计

为适应各种核探测器输出电信号放大电路的需求,设计了一种新型双宽带共栅-共源低噪声放大器。该放大器利用宽频带输入阻抗匹配网络和一种新的增益-带宽积优化技术,通过减小共栅-共源CMOS器件的寄生电容来优化双宽带LNA在高频带的GBW,从而实现带宽和增益之间很好的权衡,并获得理想的噪声性能。实验结果表明,在低频带模式和高频带模式下,-3 dB的带宽和峰值增益分别为3.0~4.7 GHz和13.3 dB,7.2~9.3 GHz和13.5 dB;在低频带模式和高频带模式下,测得的最小NF分别为4.48 dB和6.19 dB。

抑制用电负载噪声的低压断路器装置设计与应用

针对低压台区电力线载波信道易受居民用电负载接入噪声干扰,导致部分台区难以满足新型电力系统“源-网-荷”高效互动所需的实时载波通信需求的问题,提出一种抑制用电负载噪声的断路器装置设计与应用方法。首先对用电负载接入噪声特性及其对载波通信影响进行了分析;然后设计了抑制用电负载噪声的断路器装置,对断路器装置电路的原理和参数进行了详细设计,该装置在电表外置断路器基础上增加了低通滤波、阻抗匹配、载波信号旁路电路,在抑制居民用电负载噪声的同时构建连通户内电器和电表之间的载波信号旁路通道;最后结合典型案例台区对文中断路器装置的使用效果进行了分析。应用结果表明,该断路器装置可有效提升台区电力线载波通信的成功率和网络性能,减少现场维护工作量,为建设新型电力系统的高效本地通信网络提供技术支持。

中波发射机双频共塔天线调配网络分析及调试分析

为控制铁塔建设成本,具有多个频率的中波发射台通常采用双频共塔技术,来设计天调网络系统,让不同频率的中波发射机和天线能相互结合,从而实现阻抗匹配,进一步加强发射机功率,进而提高中波发射机应用效果。基于此,本文以吉安八四一台中波双频共塔调试为主要研究对象,通过分析天线调配网络的基本功能,让相关人员对天线调配网络内容有初步了解,再从不同方面来分析中波发射机天线调配网络的组成结构,如抑制高频回馈网络、阻抗匹配网络、预调网络、防雷网络等,探究中波发射机双频共塔天线调配网络中存在的问题,针对问题提出天线调配网络改造方案,来提高其日常使用效果。

中波发射机阻抗测试浅谈

针对中波发射机维护中快速、准确确定故障节点的问题,阐述反射功率、驻波比两个重要指标变化与发射机天调网络以及匹配网络节点阻抗失衡之间的内在关联,分别给出天线匹配网络和发射机匹配网络的结构及调节原理,以某中波发射机为例,介绍发射机阻抗测试工具与详细过程。结果表明,阻抗测试能够为中波发射机系统的故障诊断与处理提供有利的参考依据。

ICP与射频源的匹配网络的设计与实现

通过对比不同负载阻抗时L型网络的调节方法,并推导匹配网络的电抗公式,确定先串后并和先并后串L型网络的使用条件。又通过在Advanced Design System软件中进行阻抗匹配的仿真,利用可变电容变化对负载阻抗的影响设计出结构简单的自动阻抗匹配电路。相较于传统结构,此自动阻抗匹配电路经济便捷,实现了负载阻抗不断变化时负载阻抗和源端阻抗的快速匹配。

中波天线匹配网络设计思路及案例分析

中波天线匹配网络是中波广播系统的重要环节,能够有效地调配中波天线以提供更好的信号覆盖范围和质量。匹配网络是中波发射机将信号送至天线的重要“纽带”,其设计和实现具有至关重要的作用。为此,分析中波匹配网络的作用结构、设计思路及典型案例。

DCM 10kW中波广播发射机输出网络原理与调整

详细研究哈尔滨广播器材有限责任公司生产的GZ-GS10K-IV型DCM 10 kW中波广播发射机输出网络的原理和调整方法,介绍带通滤波器和阻抗匹配网络的工作原理,阐述输出网络的结构和功能,以及调整输出网络的方法和步骤,确保发射机输出的高频能量在馈线中得到最佳传输。

哈广10 kW DAM中波发射机射频系统工作原理

主要介绍哈广10 kW数字调幅(Digital Amplitude Modulation,DAM)中波发射机整个射频系统的组成,并对射频系统组成的各个部分的作用进行简要说明,同时介绍双频共塔实际线路的分析,对初次接触该发射机的同行从整体上形象认识该发射机的射频系统工作原理有一定的帮助。

磁耦合谐振式无线电能传输系统频率分裂抑制方法

磁耦合谐振式无线电能传输系统工作在过耦合状态时,会发生频率分裂,导致系统在原谐振频率处的效率变低。文中运用等效电路理论,推导出了效率、输入阻抗与频率的关系表达式,并以此为基础,分析了频率分裂现象,得到了影响系统频率分裂和效率的几个关键参数。随后提出了一种调节系统关键参数的方法,为了调节系统参数,提出了使用L型阻抗匹配网络来调节等效负载电阻的方法。使用所述方法可以有效抑制系统的频率分裂现象及提高系统效率。最后,设计开发了一套磁耦合谐振式无线电能传输系统装置,仿真和实验结果验证了该方法的有效性与正确性。

用于射频识别标签天线测试的可调匹配网络

设计了一款用于超高频射频识别标签天线阻抗测试的匹配网络,通过调节该匹配网络的电感值,在860～960MHz范围内可以实现不同的标签天线与矢量网络分析仪同轴测试端口之间的阻抗匹配,从而解决不能直接使用矢网对标签天线参数进行测试的问题.借助该匹配网络,使用矢网对两款具有不同阻抗值的标签天线进行测试,测试、仿真结果与根据理论设计的半波长天线谐振所得的结果比较一致,验证了该匹配网络的可行性.

网络模式下配电物联网载波通信匹配组网方法

为进一步完善电力线载波通信技术在配电网中组网的灵活性及可靠性,结合拓扑实例,提出网络模式下配电物联网载波通信系统自适应匹配组网方法。构建配电网络链路通信质量矩阵,根据矩阵元素对网络中各通信节点进行区域网的划分及中继节点的选取,完成网络各通信节点的初步组网;在网络模式下采用混沌粒子群优化算法,依次对各区域网内部节点进行节点间的自适应阻抗匹配优化,根据匹配优化结果调整相应节点的阻抗匹配单元参数,以改善信道衰减特性,增大信道传输容量;在网络匹配完成后更新网络链路通信质量矩阵,对初步组网结果进行修正,在保证通信可靠性的同时减小传输延时,进而实现坚强可靠的组网。与传统蚁群路由算法相比,所提算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,在组网的同时完成了网络中各通信节点间的匹配协调,使得中继节点的选取和链路的分配更合理,其通信容量大,传输延时小,通信更可靠。

基于PSO的低压电力线载波通信阻抗自适应匹配

低压电力线载波通信的阻抗匹配电路通常为一个固定的无源电路。设计了基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的自适应阻抗匹配系统,并建立了目标函数,通过调节π型无源网络中的电容值来匹配负载阻抗的变化。对负载阻抗为容性、阻性和感性时的电力线载波通信网络仿真,选择载波频率点为150 kHz、260 kHz和480 kHz。结果表明,目标函数均在迭代20次后逐渐取得最优值,证明基于π型无源网络的粒子群算法能够较好的自适应匹配负载阻抗的变化。

大功率防爆变频器EMI滤波器设计

分析了大功率防爆变频器EMI产生的机理,并提出了一种大功率防爆变频器EMI滤波器设计方法。该EMI滤波器采用单级LC滤波器+"P"型匹配网络结构,可在防爆变频器阻抗不匹配的情况下实现阻抗匹配,进而改善EMI滤波效果。以1 MW/1 140V防爆变频器为实验对象,验证了该EMI滤波器的有效性。

天线宽带匹配网络的粒子群优化设计

提出了基于粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）设计天线宽带匹配网络的方法；采用了等效阻抗方法解决了UHF频段天线宽带匹配网络实际制作中元件值随频率畸变较大的困难；最后利用上述方法设计了一付30～512MHz全向超宽频带小型化天线的匹配网络，设计结果使得带内VSWR〈3．0，并与实验结果吻合良好。

AOTF-NIR宽带功率超声换能器阻抗匹配网络的设计与优化

随着近红外声光可调滤波器(Near Infrared Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF-NIR)光谱成像技术在深空探测的广泛应用,超声换能器作为AOTF-NIR核心部件,对其工作带宽、光谱衍射效率及功率效率提出了更高的要求.超声换能器在不同频率下具有不同的输入阻抗,当驱动信号源输出阻抗与换能器输入阻抗失配时将会产生能量损耗,导致无法把功率最大限度的传递给换能器,从而使AOTF-NIR光谱衍射效率降低,影响光谱灵敏度.该文通过射频电路先进设计系统(Advanced Design System,ADS)仿真及实验测试,运用滤波器网络理论,采用LC无耗储能元件设计了一种带通型宽带匹配网络.最终在60-120MHz带宽范围内阻抗匹配网络的回波损耗S_(11)>-29.8d B,阻抗匹配网络功率效率达到90%以上.通过不断地微调优化匹配阻抗值及LC参数值,以此来提高光谱衍射效率,使光谱衍射效率最高达90%以上,提高了在620-1150nm波段内的光谱灵敏度及光谱成像清晰度.

阻抗匹配电路在电子测量仪器前端模拟通道中的应用

阻抗匹配电路是电子测量仪器前端模拟通道中的关键电路。在介绍电子测量仪器前端模拟通道组成、功能的基础上,阐述了阻抗匹配的作用,即实现信号最大功率传输和实现信号无反射传输。分析了选频匹配网络中常用的倒L型网络、T型网络和Π型网络的电路模型和电路参数设计计算方法,给出了实现阻抗变换的各种电压跟随器的电路结构形式,并对电子测量仪器前端T型阻抗匹配电路参数的计算进行了举例说明。