关于平衡式放大器的问题
具体的是,第一个电桥把射频信号分为两路相位差90度的信号,经过放大后再分别经过电桥,电桥其中一路输出相位相同,所以等于合路器,另外一路是相位相反,所以功率抵消,以50欧姆接地。
这些是大概原理。不过我不是很理解是如何改善驻波的呢? 又是如何改善线性度还有噪声系数的呢?
此外就是对于镜频抑制混频器,也是大概这个架构,但是我也不理解为什么就把中频抑制了,我基础比较差,希望大家能给出一些详细的解释,最好带公式,如果太多发个资料也行,谢谢大哥大姐!
大家能发点资料上来吗,看的还是很糊涂
电桥的直接插损不是3dB,而是大概为0.2dB;
计算公式相关参考书籍上都有的;
最好采用安捷伦的PPCAD仿真软件进行仿真,很容易的。
不好意思,我没说明白。
我指的是噪声系数,按你的说法NF是管子的NF+电桥的0.2插损,那么为什么不是0.2+电桥的3DB衰减+管子的NF呢?
其实肯定不会是加这3DB,否则NF就太大了,但是我不清楚这个链路的NF系数在各个位置是多少。能给个大致的推导过程吗?多谢!
不过电桥是把输入信号减小了一半,那么为什么不是电桥的插损+3DB呢?
虽然后面合路了,但是毕竟在放大器前端是有功分的。
这个很好理解的,仍然用3dB电桥的的功分0°和90°相位,到后面的3dB电桥合路,相位又彼此错过来90°,刚好合路后相位还是输入功分前一致的,所以功率上除了经过两个电桥造成的插损大概0.4dB之外,功率值等于LDMOS管子的GAIN-0.4dB的放大值。
哦,多谢指正!
我还以为NF也可以通过平衡式改善呢,一直没想明白。
不过电桥是把输入信号减小了一半,那么为什么不是电桥的插损+3DB呢?
虽然后面合路了,但是毕竟在放大器前端是有功分的。
不过平衡式对于驻波的改善还是很明显的,以前作过,驻波1.3 NF 1 。但是忘记管子的NF了,要不不会弄错对于NF是恶化还是改善了。
1.改善驻波,射频信号经过90°电桥后分别到放大器输入端,此时信号反射,再经过电桥,RF输入端反射信号相位差180,相互抵消,反射信号叠加的端口落到输入端的50欧姆负载上,同理输入驻波是加在输入端的50欧姆负载。
2.线性度,由于输入信号经过点桥那么降低3DB,等于系统功率回退3DB,如果输入信号增加3DB,那么放大器产生的非线性产物还是原来的幅度,经过电桥功分然后叠加,还是原来的幅度,所以线性度改善3DB。这个只能说是回退的程度,对于不同阶的线性产物,幅度就是3DB的倍数了。
3.NF不太懂,是要加一个噪声源来计算,但是应该也是跟驻波同样的原理,就是通过相位叠加,这个电路的NF理论值确实是0。
以上的分析是不够准确的。
1、改善驻波:平衡式是相对于单路管子的射频链路来说的,我们知道LDMOS管子的输入和输出都是有低阻抗变换到高阻抗50欧姆的,其实在匹配仿真变换的过程中,一般采用7阶左右的梯度的变换,变换都会引起阻抗突变,突变的结果是什么?是导致驻波变差,因此单管子的驻波会比较差,一般S11能做到-10dB以上是很好的了;当然,采用的阶数越多,阻抗突变越小,也就是说阻抗变换越平滑,驻波也就越好,但是,那样设计出来的匹配很大,况且阶数越多,引入的误差越大,因此导致的结果并不一定是阶数越多驻波越好;另外,LDMOS管子一般都是窄带的,对于带外近似为失配的,也就是说全反射的,所以S11很难匹配到很好的状态。
上面对平衡式的分析室正确的:平衡式是通过3dB电桥功分两路,相位差为90°,但电桥是互易器件,反射回来的信号理论上会在输入端口叠加为0(幅度相等、相位相反);而在50欧姆负载上叠加反射信号功率的一半;
2、线性度:上面分析得不错;我们知道平衡合路相当于单个管子功率回退3dB,其实功率回退1dB对应的线性IMD或ACPR在理论上改善2dB;合路相当于回退3dB,也就相当于线性改善6dB左右(因为电桥有0.2dB左右的插损,实际功率回退少于3dB);还有个因素也是不可忽略的,平衡式合路两个LDMOS管子的工作点一般不会完全一致的,偏置栅极电压会稍微差别,这就会造成平衡失真对消,所以也会改善一些线性度的;因此,平衡合路会比单路线性度提高很多。
3、NF:这个指标只会恶化,不会改善的。我们知道NF是与GAIN和插损相关的指标,平衡合路后的NF应该会恶化一个电桥的插损多一点点而已。
1.改善驻波,射频信号经过90°电桥后分别到放大器输入端,此时信号反射,再经过电桥,RF输入端反射信号相位差180,相互抵消,反射信号叠加的端口落到输入端的50欧姆负载上,同理输入驻波是加在输入端的50欧姆负载。
2.线性度,由于输入信号经过点桥那么降低3DB,等于系统功率回退3DB,如果输入信号增加3DB,那么放大器产生的非线性产物还是原来的幅度,经过电桥功分然后叠加,还是原来的幅度,所以线性度改善3DB。这个只能说是回退的程度,对于不同阶的线性产物,幅度就是3DB的倍数了。
3.NF不太懂,是要加一个噪声源来计算,但是应该也是跟驻波同样的原理,就是通过相位叠加,这个电路的NF理论值确实是0。
以上的分析是不够准确的。
1、改善驻波:平衡式是相对于单路管子的射频链路来说的,我们知道LDMOS管子的输入和输出都是有低阻抗变换到高阻抗50欧姆的,其实在匹配仿真变换的过程中,一般采用7阶左右的梯度的变换,变换都会引起阻抗突变,突变的结果是什么?是导致驻波变差,因此单管子的驻波会比较差,一般S11能做到-10dB以上是很好的了;当然,采用的阶数越多,阻抗突变越小,也就是说阻抗变换越平滑,驻波也就越好,但是,那样设计出来的匹配很大,况且阶数越多,引入的误差越大,因此导致的结果并不一定是阶数越多驻波越好;另外,LDMOS管子一般都是窄带的,对于带外近似为失配的,也就是说全反射的,所以S11很难匹配到很好的状态。
上面对平衡式的分析室正确的:平衡式是通过3dB电桥功分两路,相位差为90°,但电桥是互易器件,反射回来的信号理论上会在输入端口叠加为0(幅度相等、相位相反);而在50欧姆负载上叠加反射信号功率的一半;
2、线性度:上面分析得不错;我们知道平衡合路相当于单个管子功率回退3dB,其实功率回退1dB对应的线性IMD或ACPR在理论上改善2dB;合路相当于回退3dB,也就相当于线性改善6dB左右(因为电桥有0.2dB左右的插损,实际功率回退少于3dB);还有个因素也是不可忽略的,平衡式合路两个LDMOS管子的工作点一般不会完全一致的,偏置栅极电压会稍微差别,这就会造成平衡失真对消,所以也会改善一些线性度的;因此,平衡合路会比单路线性度提高很多。
3、NF:这个指标只会恶化,不会改善的。我们知道NF是与GAIN和插损相关的指标,平衡合路后的NF应该会恶化一个电桥的插损多一点点而已。
NF肯定是要变差的,因为3dB电桥肯定有差损的。
多谢fengmo,继续顶!
1.改善驻波,射频信号经过90°电桥后分别到放大器输入端,此时信号反射,再经过电桥,RF输入端反射信号相位差180,相互抵消,反射信号叠加的端口落到输入端的50欧姆负载上,同理输入驻波是加在输入端的50欧姆负载。
2.线性度,由于输入信号经过点桥那么降低3DB,等于系统功率回退3DB,如果输入信号增加3DB,那么放大器产生的非线性产物还是原来的幅度,经过电桥功分然后叠加,还是原来的幅度,所以线性度改善3DB。这个只能说是回退的程度,对于不同阶的线性产物,幅度就是3DB的倍数了。
3.NF不太懂,是要加一个噪声源来计算,但是应该也是跟驻波同样的原理,就是通过相位叠加,这个电路的NF理论值确实是0。
看看!
能找到的资料都是对输入信号和输出的有用RF信号的分析,对于反射信号及其非线性产物还有NF都未提及,还真是没想明白,所以帮你顶一下吧,希望有人能给出答案。
平衡式的好处就是理论上噪声系数是0,驻波是1。当两路放大电路完全一致的时候。
改善噪声系数,应该不是改善 是恶化吧
