功率放大器如何进行阻抗匹配测试工作原理

时间：2022-11-25

功率放大器是指在给定失真率的条件下，能够造成最大功率输出来驱动某一个负载的放大器，功率放大器如何进行阻抗匹配呢，来看看安泰电子怎么说。

功率放大器的匹配方法在进行线网络设计时，为了能够获得最大功率的传输，网络一般采用共轭阻抗的匹配方式，但是功率放大器输入和输出的阻抗都是非线性的，所以不能实现共轭匹配，一般都是把50Ω负载变换成阻抗值，它的实部可以在输出/输出偏置电压下获得较大输出功率，它的虚部能够把晶体管内部的寄生元件调谐掉，这种网络变换的阻抗都被称为较佳负载阻抗，也叫作动态输出阻抗。

功率放大器工作于非线性，小的网络设计方法已经不再适用，目**般都采用动态阻抗法、大信号S参数法和负载牵引法等三种方法来进行功率放大器匹配网络的设计。

一、动态阻抗法：动态阻抗法要求提供大信号工作状态下的动态输入和输出阻抗。动态阻抗测试原理：把功率管调整到最大功率的输出状态，然后分别测出从信号源向功率管的输入端看去，从负载向输出端看去阻抗，这时的阻抗值就是动态输入（Zin）、动态输出阻抗（ZOL）。

二、大信号S参数法：大信号S参数号能够进行功率放大器的功率增益、稳定性的分析和增益、平坦度的设计。在使用大信号S参数方法设计功率放大器的时候，不仅要根据输出功率的大小选择负载阻抗，而且还要根据**稳定条件和潜在不稳定条件两种情况分别进行考虑。由于大信号S参数的测量相对来说困难，所以一般采用双信号法或者大电流直流拟合法来进行大信号S参数的测量。

三、载牵引法：负载牵引法要求给出对应各种不同的输出功率、功率增益和效率等参数的数据，通过计算机来进行综合设计，设计系统非常的复杂。对于大功率晶体管来说，厂家都会给出功率晶体管道动态输入、输出阻抗。

功率放大器的匹配网络设计一般都是50W（即史密斯圆图圆心）为准，所以通常都会采用上面提到的三种方法，无论是通过仿真软件还是实际仪器如矢量网络分析仪，都要在史密斯圆图上匹配到50W。匹配电路设计目标：1、输入匹配电路：把微波晶体管的复数输入阻抗变换为50W电阻性的源阻抗。1)**噪声：Gout1=Gopt(Zout1=Zopt=1/Yopt)；2)最大功率增：Zout1=Zin*。

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图：ATA-3090功率放大器指标参数

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