基于ADS的功率放大器設計與仿真
首先,進行負載牽引仿真找出最佳負載阻抗來設計輸出匹配電路,負載牽引仿真原理圖如圖6所示,仿真結果如圖7所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/187376.htm
由圖7可以得到在輸出功率最大時,負載的最佳阻抗為3.004-j1.849,根據(jù)該阻抗值,采用分布參數(shù)與集總參數(shù)混合匹配的方法來設計輸出匹配電路。
然后,將設計完成的輸出匹配網(wǎng)絡加入到功率放大電路中進行源牽引仿真,源牽引仿真的原理圖與負載牽引圖相似,源牽引仿真結果如圖8所示。
從源牽引仿真結果得到,在最大功率輸出時源阻抗為11.503-j13.802;根據(jù)該阻抗值,采用與輸出匹配網(wǎng)絡相同的方法,利用Smith圓圖進行源端的匹配設計,最后根據(jù)要求指標進行優(yōu)化,使得放大器的增益和輸出功率更加符合設計要求,經(jīng)過優(yōu)化后的功率放大電路如圖9所示,仿真結果如圖10所示。
通過最后仿真圖可以得到在2.6 GHz時,輸入功率為19 dBm時,輸出功率為38.318 dBm,即能夠達到6.5 W的輸出功率。小于功放的1 dB壓縮點,功率增益為19dB左右,效率達到45%左右,滿足設計指標的要求。
3 結論
本文提出了利用負載牽引和源牽引相結合的方法設計功率放大器,可以快速設計既滿足輸出功率又滿足附加效率要求的方法,因此可以簡化設計流程,極大地方便和加快產(chǎn)品的開發(fā),而且對于射頻工程師來講,利用EDA軟件輔助設計是極為重要的,可以大大減少工程師的工作量,并能提高工作效率,降低成本。
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