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。

一种利用非福斯特匹配电路改进月面低频薄膜天线的设计方案

月面低频射电天文观测具有巨大科学发现的潜力,有望揭开宇宙黑暗和黎明时代的秘密。针对月球背面低频观测提出一种新的设计方案,利用非福斯特匹配电路,大大减小了天线的物理尺寸,使之结构轻巧便于月面部署。首先设计了一种轻巧、宽温度范围、易延展、可折叠、便于在月面部署的电小薄膜天线,具有良好的全向性,在4~8 MHz增益小于1.92 dB,半波束宽度大于83°;然后利用加载非福斯特匹配电路改善其阻抗性能,将天线的电抗从-985.3Ω优化到小于-16.5Ω;最后采用等效电路进行阻抗和噪声实测,噪声功率水平在绝大部分频率范围内小于-150 dBm,初步证实该方案的可行性。

磁耦合谐振式无线电能传输系统阻抗分析与匹配电路设计方法

针对无线电能传输系统中阻抗失配引起的效率低和烧毁射频功放等问题,综合考虑耦合因数、电源和线圈内阻,利用互感耦合理论对四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统中射频功放的负载阻抗进行等效分析;并针对通过改变系统互感系数来调整阻抗难以达到理想效果的缺陷,提出和设计阻抗匹配电路方法来调整阻抗。根据阻抗特性设计了π型结构的阻抗匹配电路,给出了系统器件参数的计算方法和结果。最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置,并进行了阻抗匹配实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了理论分析的正确性。也为进一步研究自适应阻抗匹配,提高无线电能传输功率和效率提供了有益的参考。

压电超声换能器的电端匹配电路及其分析

本文分析了压电超声换能器的几种匹配电路及其匹配原理,推出了超声频电发生器与换能器之间的理想匹配条件,研究了电端匹配电路对换能器的谐振频率及其有效机电耦合系数的影响,所得结论为压电超声换能器匹配电路的设计提供了一定的理论依据。

匹配电路谐波特性对功率放大器性能的影响

用 HP EESOF Series IV软件的负载牵引法对功率放大器进行分析 ,给出了匹配电路的基波特性及谐波特性对功率放大器性能的负载牵引结果 ,提出了功率放大器匹配电路谐波设计的思想 。

基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计

基于MF RC500的读写器的天线采用直接在PCB板上制作的微带天线,需要设计天线线圈,使其符合电磁传播规律。该电路要求使用无源的功率匹配网络将天线阻抗转为50Ω,然后由同轴电缆无辐射无损失的将功率从读写器传送给天线。匹配电路设计首先需测出天线的等效电路,再计算出天线的品质因子,然后得出匹配电路的电容值。

声表面波传感器中单端谐振器的匹配电路仿真

声表面波(SAW)传感器主要通过SAW延迟线及谐振器对各种物理量进行敏感。由于谐振器有很高的品质因数(Q),SAW谐振器特别适合无线无源测量。为了能有效地对无线信号进行应答,必须建立相应的匹配电路。基于SAW单端谐振器的等效电路,对单端谐振器的匹配电路进行仿真,并分析了匹配电路元件对谐振器频率特性的影响。仿真结果表明,在匹配电路中,电容对谐振频率的影响显著。

匹配电路对压电陶瓷超声换能器振动性能的影响

研究了匹配电路对压电超声换能器共振频率及其振动特性的影响；分析了由匹配电路和换能器组成的能量传输系统的有效机电耦合系数与匹配电路参数之间的关系。理论与实验表明，由电感和电容组成的匹配电路，使换能器的共振频率发生了变化。通过合理选择匹配电路参数，可提高系统的机电耦合系数，增大声功率输出。

对集中匹配电路加载天线的扩展FDTD场路协同计算

采用扩展时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)算法实现电磁场和电路混合系统的协同计算。介绍了扩展FDTD的原理和嵌入不同集总元件的迭代公式,以一款馈电端口加载有集中匹配电路的微带双偶极子天线为例,采用扩展FDTD算法仿真了该天线和匹配电路混合系统。仿真中通过将微带馈线直接插入复数频率偏移完全匹配层(complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-PML),用2次FDTD运算提取了该混合系统的S11参数。对该加载天线进行了加工制作和实验测试,结果表明:基于扩展FDTD的场路协同计算和实验测试结果吻合良好,在加载集中匹配电路后,该微带偶极子天线的方向图和增益基本保持不变,谐振频率点发生偏移,S11曲线有显著变化。

基于频响分析法的脉冲电源与容性负载间匹配电路设计

为克服传统的基于负载匹配法设计的匹配电路存在导致容性负载上脉冲电压上升率明显降低的不足,提高脉冲电源在容性负载下的应用效果,提出了将频响分析用于设计脉冲电源与容性负载间匹配电路的方法.基于此法设计了一种由电感(Lm)支路和与其并联的阻-容(Rm-Cm)串联支路构成的匹配电路,当Lm、Rm和Cm满足使容性负载上的脉冲电压(u2)与脉冲电源输出的脉冲电压(u1)之比(u2/u1)的频响特性,在脉冲电源输出的脉冲电压的有效频谱范围内接近不失真系统频响特性的条件时,可在容性负载上得到既无振荡,且上升率高的脉冲电压.实验验证该匹配电路是有效的.

夹心式复频功率超声压电换能器及其电端匹配电路的研究

本文研究了夹心式复频功率超声压电换能器的理论设计及其电端匹配电路.探讨了换能器的电端电抗元件对换能器振动性能的影响,并提出了一种利用电抗元件改变换能器不同振动模式共振频率的方法.所得结果可用于复频换能器匹配电路的设计及换能器不同振动模式共振频率的调节.

电感电容匹配电路对超声换能器振动特性的影响

为使大功率超声设备高效而安全地工作,在超声发生器和超声换能器之间必须进行匹配电路的设计,由于超声换能器本身是一个共振系统,匹配电路将对超声换能器的振动特性产生影响。通过研究电感电容匹配电路及其对超声换能器共振频率的影响规律,结果表明:电感电容匹配后换能器的串联共振频率和并联共振频率都变小了。

匹配电路设计软件的实现与验证

利用史密斯圆图图解法求解匹配电路工作量大且不精确。为了简化匹配设计过程,设计了一种基于Matlab语言的求解匹配电路的软件,实现了各种参数和频率下常规匹配电路结构的自动求解计算,并通过实例进行了仿真验证,从而为求解匹配电路提供了一种新的求解方法,能快速准确地实现设计目的,并为设计更优的求解匹配电路软件提供了一种思路。

水声换能器功放与匹配电路的设计与实现

是针对20 k^30 k频段的水声换能器设计D类功率放大器和匹配电路,PWM电路相对线性电路具有效率高、尺寸小等优点,所以D类功放一般选用PWM调制,D类功放由三角波发生器、比较器、功率管以及保护模块组成,实现高效率、低失真的功率放大。D类功放的输出一般都要通过一个低通滤波器来滤除高频信号,来还原低频信号。由于水声换能器是容性负载,会产生很大的无功功率,因此需要设计匹配电路,匹配包括调谐和阻抗匹配。匹配电路的加入能大大减少水声换能器的无功功率,进而提高功放的效率,使水声换能器在工作频段内能稳定工作。

功率超声压电换能器阻抗匹配电路参数化设计

针对功率超声压电换能器,因工作环境变化和负载差异而导致匹配失调,及因匹配参数计算复杂而导致设计效率低、易出错的问题,在分析传统LC匹配电路的基础上设计了一种增加可调元件进行匹配失调补偿的改进型LC匹配电路,提出了一种功率超声压电换能器阻抗匹配电路的参数化设计方法,开发了相应的参数化设计软件,通过实验验证表明,该设计方法和软件为功率超声压电换能器匹配电路的设计提供了一种方便、实用、快捷、可靠的手段。

CBFET运放AD843及其在阻抗匹配电路中的应用

介绍了CBFET(互补双极型场效应管)运算放大器AD843的主要功能特点及其在阻抗匹配电路中的应用。并通过几种阻抗匹配电路的比较说明了该芯片的独特性和优越性 ,最后给出了AD843的一个应用实例。

压电换能器T型匹配电路的优化

超声振动系统中,匹配电路的设计是根据换能器自身参数来确定的,通常并未考虑换能器与振动系统中其他设备连接时所引起的问题。实际上,压电换能器与整个超声振动系统连接后将引起动态电阻R1的变化,最初确定的匹配电路的匹配效果不佳。因此,利用动态电阻R1与T型网络电参数间的影响关系及匹配电路的2个匹配条件,重新优化调整T型匹配电路中的3个电参量,并用Multisim软件对优化后的电路进行仿真。结果表明,静态匹配条件下,优化后的T型匹配电路起到了更好的调谐作用,超声振动系统的输出功率和振动效率较优化前的匹配状态有较大提升,实现了最佳匹配效果。

大功率RF离子源阻抗匹配电路的设计与实现

在大功率RF离子源中,激励器的作用是产生等离子体,阻抗匹配电路是激励器吸收RF功率的关键。将激励器等效阻抗视为一个电阻和一个电感的串联,采用了一种由一个RF变压器并和两个可调电容组成的阻抗匹配电路,给出了视RF变压器为理想变压器时阻抗匹配电路的分析模型,推导了阻抗匹配时两个可调电容的电气参数。当激励器实验装置使用一个石英玻璃激励器时,搭建了一个阻抗匹配电路,成功地将RF功率耦合进激励器并产生了等离子体。

射频功放并发三波段匹配电路分析和设计

针对射频功放的并发多波段匹配问题,提出了一种并发三波段匹配电路,可以将功放管在任意3个频点处的不同输入或输出阻抗值匹配到50?.首先串联微带传输线把复阻抗变换到归一化电导为1的电导圆上;然后采用在匹配频点处等效所需要电纳的并联微带枝节,同时在另2个频点等效开路,从而实现在各频点上将任意阻抗转换到50?系统阻抗;最后通过对匹配电路进行仿真设计,验证此方法的可行性.由于匹配电路采用分布参数微带线,因此更加适用于高频率高功率并发多波段射频功放的设计.

RF-LDMOS射频功率器件内匹配电路设计

介绍了一种RF-LDMOS功率器件内匹配电路的设计方法。首先通过ADS/De-Embed提取管芯的S参数,得到其输入阻抗;然后建立LC内匹配电路,确定电容值、电感值以及提升的目标阻抗值;最后在HFSS中建立金丝键合线模型,确定金丝键合线的长度及根数,完成内匹配电路的设计。该内匹配电路设计的目的是将管芯的输入阻抗提升为较大的阻值,使得在PCB上进行外匹配设计更为方便。设计仿真结果表明,通过在管壳内加入合适的内匹配电路,在目标频率1.2GHz时,将管芯的输入阻抗从0.8Ω提升到12.4Ω,S11小于-46dB,符合设计要求。为LDMOS功率器件设计者提供了一种有效的内匹配设计方法。