弹载小型高增益功放双共轭匹配设计方法

弹载无线电发射机弹上空间十分有限,需要小型化高增益功率放大器。针对传统的功率放大器体积偏大或者增益偏小的不足,提出采用双共轭匹配法设计小型化、高增益功率放大器。匹配电路设计采用双共轭匹配法,选用体积小、增益高、供电电压一致的芯片,利用芯片厂家提供的小信号S参数模型,载入ADS软件,进行双共轭匹配仿真,将输入、输出阻抗匹配到50Ω,可使输入、输出反射损耗最小,功率增益最大。匹配电路采用微带线和电容串、并联实现,可兼顾小型化、增益和输出功率。测试和试验结果证明:该方法可有效地提高功率放大器的增益,并且功放体积小、性能良好。

潜在不稳定条件下实现双共轭匹配的晶体管放大器特性分析

对潜在不稳定条件下的晶体管放大器实现双共轭匹配特性进行了探讨 ,求出晶体管稳定后的参数 ,为进一步判断实现双共轭匹配后电路的稳定性和求最大增益提供了便利 。

一种可行的共轭匹配实现方案

根据微波传输线理论,结合实际工程上对共轭匹配的具体实现方法的要求,给出了一种新的共轭匹配的具体实现方案。在单支节匹配技术的理论基础,分析了多个短路支节配合使用的可行性,并采用电源处和传输线上两个短路支节相配合的方案,实现了电源供出最大功率的匹配。提出了在不需其他特殊器件和设备的情况下,该方案在实际工程应用中的具体措施。

伪码引信相关器双共轭匹配方法

针对传统伪码引信使用相关器时存在插损过大,对前级带通滤波器影响大等现象,提出伪码引信相关器采用双共轭匹配法进行匹配,即设计网络的输入输出匹配电路,使网络的输入端与信源共轭匹配,网络的输出端与负载共轭匹配,这样相关器既能从信源处输入最大功率,又能输出最大功率给负载,在整个信号链路中没有发射损耗,从而可以有效的降低相关器的插损。测试和试验结果证明:该方法可有效的减小相关器的插损,大大的改善了伪码引信的性能。

压电超声换能器初级串联匹配新方法

在分析超声电源输出变压器的非理想性给压电超声换能器电端匹配带来不良影响的基础上,根据空芯变压器模型理论,提出了一种新型的压电超声换能器初级串联匹配法:取消常规的次级匹配电感,若由输出变压器和换能器所构成的整体负载在换能器机械谐振频率处呈感性,则可通过在输出变压器初级串接一个合适的电容实现功放电路和其负载间的共轭匹配,反之则串联一个合适的电感。性能对比实验表明,该匹配法较传统的次级串联电感匹配法进一步提高了匹配的准确度,能量的传递效果也得到改善。

阻抗匹配的种类及其在RFID系统中的应用研究

端口阻抗匹配在电路设计中具有重要的作用,采用归纳分析的方法系统分析端口阻抗匹配的一般概念,给出可能的端口匹配模式及其典型应用情况的简要分析。结合RFID系统中无源电子标签和读写器与天线接口间的端口阻抗匹配问题进行详细深入的分析,明确共轭匹配依然是无源电子标签和读写器与天线接口间的最佳阻抗匹配模式。这里所做的归纳总结与分析结论具有重要的理论与实践意义。

基于Smith圆图的13.56MHz天线匹配网络快速设计

根据NXP公司给出的13.56MHz读写器天线匹配网络的拓扑,借助史密斯圆图,给出此网络参数的详细设计过程。较之与NXP公司提出的理论公式计算方法,史密斯圆图法更加快速、简练、直观、易懂,实现了13.56M高频阅读器天线负载阻抗与源阻抗的共轭匹配。

用于无源UHF RFID标签的可调匹配网络优化设计

针对无源标签天线与芯片阻抗失配问题,提出一种回波损耗小、适用范围大的标签阻抗匹配网络设计方法。给出了无源UHFRFID系统链路模型,利用标签反射系数分析了阻抗匹配情况对系统性能的影响。基于二端口网络和射频识别技术原理,设计了二端口级联的标签阻抗匹配网络;对于不同的阻抗天线,通过改变匹配网络的电路元件参数和分布来实现可调性匹配。以Monza5芯片为例进行了仿真实验,实验结果表明,相较于现有阻抗匹配网络设计方法,该方法适用于天线阻抗实部在5~80Ω,虚部在50~400Ω的较大范围,回波损耗减小8dB以上,进而提高能量传输效率,有效增大RFID系统的识别距离。

超声波无线电能传输的声电通道设计

为了解决磁耦合方式无线电能传输技术在金属障碍环境下因涡流效应而效率低下问题,该文开展了金属障碍环境下超声无线电能传输技术研究。首先从声学的角度分析能量传输通道参数对声波透射系数的影响规律,并指导完成通道参数的配置。然后,采用同时共轭阻抗匹配技术完成通道输入端口与输出端口的阻抗匹配网络设计,并通过实验验证阻抗匹配网络的有效性。测试结果表明,该文所设计的超声波无线电能传输系统透11 mm厚304不锈钢障碍的理论最佳传输效率为68%,进行同时共轭阻抗匹配后通道的实际能量传输效率为56.25%,传输功率达51.53 W。该研究所达到的能量传输效率和传输功率均能满足绝大部分使用需求。该技术在军事、航天等领域具有较好的应用前景。

微波晶体管窄带放大器级间匹配电路设计

微波放大器的级间匹配是两个复数阻抗之间的双端口共轭匹配,但目前多数资料很少介绍这种共轭匹配电路的具体设计。基于微波传输线基本理论,详细介绍了用Smith导抗圆图直接进行级间共轭匹配的匹配理念和设计方法。在原理设计之后,可用CAD软件直接进行电路仿真和优化。介绍了一个实例的设计步骤。最后给出了一个两级放大器的原理设计参数和仿真与优化结果。此方法的特点是:对于指定要匹配的两个复数,可设计出诸如┏型、┓型、T型、∏型以及纯串联型等多种匹配电路来,通过比较,可获得最佳匹配电路;匹配电路中传输线的特性阻抗可根据具体情况自由选择,从而可获得较好的微带线线宽。此设计方法最适合点频和窄带匹配电路的设计,对较宽频带的设计也有参考价值。

LDMOS微波功率放大器分析与设计

在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,根据负载牵引得到的晶体管的输入输出阻抗运用共轭匹配,成功设计出2级LDMOS微波功率放大器,P-1大于45 dBm,在1580-1650 MHz功率增益30 dB以上,PAE大于30％。同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对它进行了2．5D仿真,得到了理想的结果。

LDMOS线性微波功率放大器设计

LDMOS以其大功率、高线性度和高效率等优点得到广泛的应用.采用2-tone负载牵引法得到了LDMOS晶体管MRF18030的输入和输出阻抗.在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,运用共轭匹配法设计出匹配网络,并将匹配网络转化为MOMENTUM元件运用在电路设计中,大大提高了设计的准确性.采用载波复幂级数法对PA的AM-AM和AM-PM非线性特性进行了准确计算,弥补了传统泰勒级数只能分析AM-AM的不足.得到了用来消除PA非线性的反载波复幂级数.根据所得反载波复幂级数,利用二极管非线性特性设计出一种新的结构简单、易于实现的预失真器,给出其准确的电路模型表达式,得到了幅值、角度等参数的精确值.ADS仿真结果表明,IMD3改善了27dB.最终,成功设计出大功率、高效率、高线性的LDMOS微波功率放大器.

基于ADS线性射频放大器设计与仿真

为了加速射频放大器的设计及产品化过程,用EDA工具软件对放大器先进行仿真是一种有效的方法。提出了一种利用ADS软件对LNA和小信号功率放大器进行设计的方法,并通过实例对1.5GHz频段射频放大器的稳定性、S参数、功率增益、输入输出匹配等进行了仿真,给出了仿真结果和最终的设计电路。仿真结果表明,放大器匹配电路设计完全满足性能指标要求。这种方法对放大器的设计有着重要的实用价值,可以进行快速的阻抗匹配和优化,从而加速放大器的设计进程。

基于双向牵引技术的反向Doherty功率放大器设计

基于传统两路反向Doherty(Inverted Doherty PowerAmplifier,IDPA)在回退点处效率较低的缺点,提出了双向牵引技术与共轭匹配技术联合的设计方法,在传统反向Doherty设计方法上进行优化改进,研制了一款工作于TD-LTE频段(2570MHz^2620MHz)、结构新颖的高效率反向Doherty。实现了在保证高线性度的情况下,使得整体电路在峰值功率输出点以及回退点处都具有较高的效率。在中心频率为2600MHz的仿真结果表明,峰值输出功率(52dBm)和功率回退点(46dBm)处的效率分别高达54.9%和46.9%,回退点处的效率比AB类IDPA提高了14%,在5MHz偏频情况下,三阶互调分量为13.743dBm,与45.958dBm的基波功率相差32.215dB,符合现代功放在功率回退点处具有高效率和高线性度的设计要求。

L波段小信号放大器ADS设计与仿真

对小信号晶体管放大器的设计步骤、设计理论进行了阐述,利用ADS软件通过实例详细地设计了L波段小信号放大器,并给出了仿真结果。仿真结果表明,放大器匹配电路设计完全满足性能指标要求。本文提出的利用ADS软件对L波段的LNA和小信号功率放大器的设计方法可以加速放大器产品化进程,具有重要的实用价值。这种放大器主要应用于微波中继、数字音频卫星直播、全球定位系统等无线系统中。

一种小型UHF RFID抗金属标签天线的设计

针对射频识别标签天线小型化、抗金属环境的实际需求,提出了一种可应用于金属环境的超高频射频识别标签天线。通过在矩形贴片上开槽来实现小型化,天线总尺寸为56 mm×50 mm×1.6 mm。通过改变槽的尺寸调节标签天线的输入阻抗,结合等效电路图分析抗金属标签天线的设计过程,从而方便地实现与标签芯片的共轭匹配。实验结果表明,实测和仿真结果比较吻合,标签阻抗匹配良好,实测最大读取距离达3.1 m。与其他标签天线相比,该天线具有结构简单、成本低、易于实现和读取距离远等优势。

一类平面UHF RFID抗金属标签天线的设计

针对超高频(ultra-high frequency,UHF)射频识别(radio-frequency identification,RFID)标签天线在物流领域中的实际应用,设计一类可工作于金属表面的平面UHF RFID标签天线。此标签天线由辐射贴片、弯折开路短截线、介质基板和金属接地板组成,不需要短路墙或短路通孔将辐射贴片与接地板相连,更易于加工。与常用的直开路短截线结构相比,采用弯折开路短截线结构不仅可以对标签天线的阻抗进行更有效的调节,而且能够显著地减小辐射贴片的尺寸。利用曲流技术原理在辐射贴片上开槽,实现天线的小型化。仿真结果表明,此标签天线(尺寸为20 mm×80.5 mm×2 mm)阻抗匹配良好,而且将其置于20 cm×20 cm的金属表面上,实测得到其最大阅读距离可达到为9 m。与其他标签天线相比,此类天线具有阅读距离远、尺寸小、结构简单和成本低等优点,有潜在的实际应用前景。

用S矩阵法优化设计功率换能器系统

本文从一个较新的角度,即 S 矩阵分析法,分析了功率超声换能器系统,并引入了最优化算法进行设计,避免了传统设计中近似建模的不精确性及硬件实现过程中人工调试的繁琐,实验结果与理论分析吻合。以此为依据设计的超声手术刀用于多种外科手术,性能良好。

最大功率传输问题的探究

本文分别对纯电阻电路和电抗电路的最大功率传输原理进行了较为详细的分析,得出了各自在不同条件下的阻抗匹配条件,为最大功率传输的设计提供了一定的参考依据.

可贴敷于人体的RFID标签天线设计

设计了一款可贴敷于人体的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,该天线由矩形辐射单元、环形馈电和匹配网络组成,其总体尺寸为54.3 mm×40 mm×0.8 mm。分析了人体不同部位、天线与人体间距以及天线自身结构变化对天线辐射性能的影响。通过调节环形馈电和匹配网络尺寸可以实现天线与芯片之间的阻抗共轭匹配。样品测试结果与仿真结果比较吻合,当标签天线贴敷在人体背部时,实际测量的最大读取距离可达4.9 m。