功率放大器（PA）电路S参数仿真的问题: 本帖最后由 mccsst 于 2012-7-11 11:22 编辑
请教各位做PA的大侠一个问题：之前花了一个月做了一个PA的电路板，调试效果不是很好。现在回头来看仿真。我一开始用源牵引加负载牵引得出晶体管的最佳源阻抗和负载阻抗后，在把他们匹配到50欧姆。一开始如果单仿真的输入匹配的话S11很小，可以到-30dB多，但如果仿真整个完全做好的电路原理图（包括输入输出匹配，偏置电路等）的S参数的话，S11就很大，要到-3多了，这让我很意外.请问有大侠知道这是什么原因吗？是仿真方法不对还是管子特性问题。
本帖最后由 mccsst 于 2012-7-9 13:38 编辑
D:\微波资料\datasheet\输入.jpg
楼主确定要用仿真做功放？
建议使用数据手册上面的应用电路图外加调试来做，仿真不靠谱~~
本帖最后由 jetfighter 于 2012-7-9 20:40 编辑
如果我没有理解错，楼主没有考虑到偏置网络的影响，尤其是连接匹配网络，晶体管和偏置网络的那个T型结。由于源阻抗很小，频率又是2.14GHz，T型结必然会引入相移，同时和偏置网络的阻抗并联。因此需要匹配的阻抗肯定变了。除非在source pull的时候已经考虑了偏置网络。
disheng12345 发表于 2012-7-9 14:24
楼主确定要用仿真做功放？
建议使用数据手册上面的应用电路图外加调试来做，仿真不靠谱~~
哦，谢谢你的建议。但数据手册上做的一般是A，AB类的放大器，我现在做的是IF类放大器，加了谐波控制电路，那我想他电路的输出，输入阻抗肯定变了，所以要负载牵引加源牵引来重新确定一下。
mccsst 发表于 2012-7-9 20:16
哦，谢谢你的建议。但数据手册上做的一般是A，AB类的放大器，我现在做的是IF类放大器，加了谐波控制电路， ...
IF放大器用负载牵引？如何确定2次和3次谐波阻抗就是你需要的？
jetfighter 发表于 2012-7-9 15:29
如果我没有理解错，楼主没有考虑到偏置网络的影响，尤其是连接匹配网络，晶体管和偏置网络的那个T型结。由于 ...
谢谢你的回复。在你的指导下，我重新在输入匹配仿真的时候加入了T型结进行仿真，结果S11真的是变化很大，一下子从-40多变到了-4多。接着我又加入了偏置网络进行仿真，不过S11几乎没变，偏置网络应该在电感的作用下没参与匹配。
mccsst 发表于 2012-7-9 21:09
谢谢你的回复。在你的指导下，我重新在输入匹配仿真的时候加入了T型结进行仿真，结果S11真的是变化很大， ...
2.14GHz很少见到用电感的，这个频率电感很难实现，大都用lamda/4的微带线。
jetfighter 发表于 2012-7-9 20:41
IF放大器用负载牵引？如何确定2次和3次谐波阻抗就是你需要的？
这篇文章你拿去看看，非常详细的讲了F类PA的设计过程。谐波电路的架构我是直接模仿来的。就是2阶短路3阶开路。然后把谐波控制电路跟晶体管一起做负载和源牵引。得出最佳阻抗。师兄做了一个1G的IF类的比较成功，PAE有70多，我现在做2.14G的效果不是很好，PAE60不到。但我要做到整个频带内的。师兄是一个点频。
本帖最后由 mccsst 于 2012-7-9 21:23 编辑
jetfighter 发表于 2012-7-9 21:15
2.14GHz很少见到用电感的，这个频率电感很难实现，大都用lamda/4的微带线。
lamda/4的微带线怎么用，目前我还没用过。我的电感不是匹配用的。是阻隔RF信号到电源用的。起到RF choke的作用。跟偏置电路上的电容是一个作用。你说的lamda/4的微带线主要是滤波做谐波控制电路用的吧？
mccsst 发表于 2012-7-9 21:16
这篇文章你拿去看看，非常详细的讲了F类PA的设计过程。谐波电路的架构我是直接模仿来的。就是2阶短路3阶开 ...
大概扫了一眼，这只是一篇硕士论文，有很多不严谨的地方。因为他用的频率很低，可以忽略管子的寄生效应，所以论文里面提到的参考平面都在漏极处。然而你做的是2.14GHz的，不能忽视这些寄生参数，建议不要照搬这篇论文，否则结果肯定出不来。高频时一般参考平面都设在管子内部的等效电流源处，因此需要寄生参数的抽取（extraction）。建议你搜索一下这个词所覆盖的内容。
F类很容易理解，难点在于inverse F。如何实现2次谐波的反向？我只是给一个引子，具体内容好好翻翻资料吧。
IF自身就是窄带放大器，况且你的匹配网络Q值很高，估计带宽不会超过5%，不知道你要求的带宽有多高。
jetfighter 发表于 2012-7-9 22:05
大概扫了一眼，这只是一篇硕士论文，有很多不严谨的地方。因为他用的频率很低，可以忽略管子的寄生效应， ...
的确，我一开始没注意Q值这个东西，现在也觉得Q值有点高，输入输出基波的匹配网络我还能控制，但这个谐波控制电路的Q值因为我是照搬来的所以也不知道怎么去看他的Q值。你有F，IF谐波控制这块的资料吗？我对谐波控制这块也只是了解大概，不能完全参透其原理。如果你这方面的资料，非常感谢！
jetfighter 发表于 2012-7-9 22:05
大概扫了一眼，这只是一篇硕士论文，有很多不严谨的地方。因为他用的频率很低，可以忽略管子的寄生效应， ...
我的带宽是60M，还好不是很宽。你有关于IF方面的资料可以给我学习学习吗？还有你是怎么一眼看出谐波网络Q值很高的？求指导。
如果你只是读硕士，你现在做的已经足够了。如果你准备继续读博，那有空就啃啃这本书吧，Paolo Colantonio 的 High Efficiency RF and Microwave Solid State Power Amplifiers
jetfighter 发表于 2012-7-9 22:05
大概扫了一眼，这只是一篇硕士论文，有很多不严谨的地方。因为他用的频率很低，可以忽略管子的寄生效应， ...
请问寄生参数抽取能说说具体步骤吗？最近老板催得比较紧，网上资料好像很少。非常感谢啊。
英文资料很多，查关键词extraction即可，比如，A New Small Signal Model Parameter Extraction Method Applied to GaN Devices
整个原理图.jpg
