[发明专利]一种用于谐振增强型宽带阻抗匹配电路的匹配方法

说明书

本发明公开了一种谐振增强型宽带阻抗匹配电路和匹配方法。匹配电路由与初始电路依次级联的阻抗变换网络和谐振补偿网络组成；所述阻抗变换网由并联的电阻Z1和阻抗Z2组成；所述谐振补偿网络由串联的阻抗Z3‑Z4组成。所述阻抗Z1、Z3‑Z4用微带线实现。所述阻抗变换网络的参数由所述初始电路低频端匹配条件决定；所述谐振补偿网络的参数由所述初始电路高频端匹配条件决定。匹配方法首先接入阻抗变换网络，调节其参数使低频端匹配；然后接入谐振补偿网络，调节其参数使高频端匹配。它弥补了传统单纯使用集总参数或分布式参数补偿技术的不足，可以方便实现所需频率带宽下的匹配电路，实现宽带阻抗匹配。

技术领域

本发明涉及一种宽带阻抗匹配电路及匹配方法，尤其是一种谐振增强型宽带阻抗匹配电路及匹配方法，属于电子工程技术领域。

背景技术

目前光纤通信网络带宽在波分复用、正交频分复用等技术的应用下已经突破10THz大关，同时100GHz光网络系统也已经在全球批量铺展开，而现有光网络终端的传输速率大多在10Gbps以下，这表明在现有通信系统中，信号的收发终端很大程度上限制了传输系统的带宽。

光网络终端中功能芯片的本征参量特性决定了器件的带宽上限，同时器件的高频封装也会引入额外的寄生参量从而大大减小了器件的可用带宽，这主要体现在芯片间的互联及芯片与射频连接器间互联所引入的寄生参量。

理想情况下，如果芯片间或芯片与射频连接器间没有阻抗失配，高频信号可以最大效率的进行传输。实际中，芯片及射频连接器在宽带应用下并不是理想的50Ohm，而是体现出容性或感性特征，在封装互联时如果不考虑这种阻抗失配效应也就无法实现高频信号的最大效率传输，最终影响到器件的频率响应带宽。

阻抗匹配技术通过在芯片间或芯片与射频连接器间引入某种阻抗变换机制可以在特定频率范围内对器件进行频率响应补偿，从而实现在预期频率范围内达到最优化的信号传输效率。

现有的阻抗匹配技术根据所使用的元件类型可以分为集总式参数补偿技术以及分布式参数补偿技术。集总式参数补偿技术利用集总电阻、电容、电感实现阻抗匹配，该方法结构简单，低频端匹配性能好，但由于所使用的元件限制，在高频应用下会引入额外的寄生参量。分布式参数补偿技术利用特定长度、宽度的微带线来实现等效电容、电感的串并联效应，该方法可以应用在较高的频率上，其不足在于频率带宽窄，无法用于低频端下探至DC附近的宽带阻抗匹配。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种使用方便的谐振增强型宽带阻抗匹配电路及匹配方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种谐振增强型宽带阻抗匹配电匹配路，其特征在于：由与初始电路依次级联的阻抗变换网络和谐振补偿网络组成；所述阻抗变换网络由并联的电阻Z1和阻抗Z2组成；所述谐振补偿网络由串联的阻抗Z3-Z4组成；所述阻抗Z1、Z3-Z4用微带线实现。

2、用于权利要求1所述的谐振增强型宽带阻抗匹配电路的匹配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：绘制反射曲线：测量初始电路的散射参量，计算其反射系数，画出史密斯圆图上的初始电路的反射曲线和史密斯圆图上的-10dB反射系数圆；转向步骤2；

步骤2：判断所述史密斯圆图上的初始电路反射曲线的低频端是否落入所述-史密斯圆图上的10dB反射系数圆内，如果是，转向步骤4；如果否，转向步骤3；

步骤3：接入所述阻抗变换网络,调节所述阻抗变换网络的元件参数，使经过阻抗变换网络匹配后的史密斯圆图上的电路反射系数曲线的低频端落入-10dB反射系数圆内，实现低频阻抗匹配；转向步骤4；

步骤4：判断史密斯圆图上的经过阻抗变换网络匹配后的电路反射系数曲线的高频端是否落入-10dB反射系数圆内，如果是，转向步骤5；如果否，转向步骤6；