求教 一个关于RF电路谐振匹配的问题
我在实验中遇到一个关于RF电路方面的问题,想向大家请教一下。
在我们的实验装置中个有一个关键器件叫做EOM,叫做电光调制器(如图1),原理是通过在一块晶体的上下两个极板上加上RF信号(我们的信号频率为10 MHz),就可以在光信号中产生相应的调制。该器件的的两个极板之间的电容值大概在15pf到20pf左右,极板之间的电阻大于10M欧姆。在实际应用中,我们需要在两个极板上施加峰峰值大于200V的RF电压信号才能产生有效的调制信号。
我们计划采用商用的功率放大器将信号源的输出信号放大后来驱动该器件,这时就面临一些问题(我们的目标是希望用尽可能小的驱动功率来驱动该器件),具体如下:
1.如何才能在两个极板上产生足够高的RF电压,商用功放的供电电压远低于200V.
2.驱动该器件是否需要做阻抗匹配(匹配成50欧姆)?
3.实验中我们尝试了采用图2 中的电路(C为56pf,L为6.42uH, C_crystal代表晶体以及和它并联的电容,为30pf左右 ),图中的Loss是手绕电感以的电阻以及晶体的损耗等效电阻,该电阻很小,最多只有几欧姆。试验中发现,通过调节电感L和晶体的电容值(晶体上可以并联电容),可以在晶体上获得比较高的RF电压(输入1.5W RF功率时,峰峰值可达300V以上,应该是LC串联谐振状态),但是此时信号功率反射很大。通过计算和史密斯圆图画点发现,如果电路工作在串联谐振状态,在不增加损耗器件(增大电阻R)的情况下,很难实现50欧阻抗匹配,是不是在原理上就不可能实现?
4.是不是图2的电路只有工作在串联谐振状态下才能在晶体电容(C_crystal)上获得足够大的电压?
5.晶体电容(C_crystal)上获得足够大的电压和阻抗匹配是不是矛盾的,两者能不能同时实现?
6.我在一篇文献上看到了类似的应用的电路,文献中声称他们实现了在串联谐振下的50欧姆阻抗匹配(图3),但是我 通过计算却无法达到该状态,不知道是我算的不对,还是文献中搞错了?
图1 EOM模型图
图2. EOM 晶体谐振匹配电路
图3
新手路过,求大神指导
应该是要做阻抗匹配的,不然系统的性能会有影响