射频放大器的设计与仿真.docx

射频放大器的设计与仿真实验目的1.了解描述射频放大器的主要性能参数及类型2.掌握放大器偏置电路设计方法3.了解最小噪声、最大增益放大器的基本设计方法4.掌握放大器输入、输出网络的基本结构类型5.掌握用ADS进行放大器仿真的方法与步骤二、实验原理常用的微波晶体管放大器有低噪声放大器、宽带放大器和功率放大器。目的是提高信号的功率和幅度。低噪声放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，减小噪声干扰，以供系统解调出所需的信息数据。功率放大器一般在系统的输出级，为天线提供辐射信号。1.二端口网络的功率与功率增益及主要指标送到网络的平均功率 送到负载的平均功率2.放大器的稳定性无条件稳定：不管源阻抗和负载阻抗如何，放大器输入输出端反射系数的模都小于1，网络无条件稳定（绝对稳定）条件稳定：在某些范围源阻抗和负载阻抗内，放大器输入输出反射系数的模小于1，网络条件稳定（潜在不稳定）无条件稳定的充分必要条件：稳定性系数K3.最大增益放大器设计（共轭匹配）源和负载与晶体管之间达到共轭匹配时，可实现最大增益。4.低噪声放大器设计－放大器的噪声系数圆源导纳为Ys=Gs+Bs时，其噪声系数为：Fmin:为最小噪声系数；Yopt=Gopt+Bopt:最佳源导纳，Rn:为等效噪声电阻。通过调节Ys可达到最小噪声系数5. 宽带晶体管放大器设计增加带宽的常用方法补偿匹配网络 —— 输入输出网络复杂电阻性匹配网络 —— 增益降低、噪声变大负反馈 —— 增益和噪声均恶化平衡放大器 —— 直流供电功率翻倍分布放大器 —— 电路庞大，增益较低三．微带天线特性测量频率(GHZ)2.352.402.452.502.552.602.652.702.742.80回损-0.664-0.859-1.226-2.058-4.056-6.910-4.447-2.231-1.317-0.876驻波26.38519.86913.4287.8333.9752.4563.7307.21112.45618.758输入阻抗2.020+j11.6162.836+18.0884.754+j26.85810.823+j41.69244.562+j71.98698.717-j46.90710.239-j30.0146.927-j10.1503.938+0.7762.738+j9.701回损驻波输入阻抗带宽W=2.65GHZ-2.54GHZ=0.11GHZ四．练习题五．思考题1.若放大器的稳定性k1，可否同时实现输入、输出网络共轭匹配？2.放大器设计的具体步骤有哪些？3.如何给仿真设计加噪声？4.实验体会和建议。