[发明专利]一种射频宽带匹配电路

说明书

本发明公开了一种射频宽带匹配电路，该匹配电路包括输入匹配电路和输出匹配电路两种匹配方式。其中，输入匹配电路由双节λ/4阶梯阻抗变换器和输入阻抗虚部抵消电路组成；输出匹配电路由三节λ/4阶梯阻抗变换器和输出阻抗虚部抵消电路组成。输入匹配电路利用中心频率为2.5GHz双节λ/4阶梯阻抗变换器，实现宽带实阻抗到输入目标阻抗50Ω的匹配。输入阻抗虚部抵消电路采用LC型匹配网络1、LC型匹配网络2、LC并联组合1和LC串联组合来抵消输入阻抗虚部。同样，输出匹配电路利用中心频率为2.5GHz三节λ/4阶梯阻抗变换器，实现宽带实阻抗到输出目标阻抗50Ω的匹配。输出阻抗虚部抵消电路采用LC型匹配网络3、LC并联组合2和电感来抵消输出阻抗虚部。

技术领域

本发明涉及一种射频宽带阻抗匹配电路，尤其是涉及一种宽频带的低噪声放大器匹配电路。

背景技术

阻抗匹配电路是设计功率放大器过程中重要的组成部分，不合理的阻抗匹配会导致电路中噪声干扰、频率响应变差，回波损耗也较大，也不能实现最大功率的传输。因此，宽带匹配网络是射频功率放大器设计的关键。然而，它们的功能并不仅限于实现理想功率传输而在有源和负载之间的阻抗匹配。宽带匹配的作用是实现通频带内最佳功率的传递，降低电压驻波比，降低回波损耗。为了实现上述匹配，通常的做法是在有源和负载之间插入一个无源网络，使得负载阻抗与源阻抗相匹配，实现最大功率的传输。其中，宽带匹配的方法一般有π型网络，L型网络，T型网络。本文通过采用连接到地LC型匹配网络、LC并联组合、LC串联组合来抵消输入输出阻抗虚部，并利用具有宽带性能的多节λ/4阶梯阻抗变换器实现实阻抗到目标阻抗50Ω的匹配电路设计，从而实现宽带低噪声匹配电路的设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在中心频率为2.5GHz，带宽为1GHz，工作频率为2.0GHz～3.0GHz频率范围内，输入匹配电路采用双节λ/4阶梯阻抗变换器来匹配，实现输入阻抗50Ω的匹配。输入阻抗虚部抵消电路能够抵消激励端与低噪声放大器之间输入阻抗虚部。输出匹配电路采用三节λ/4阶梯阻抗变换器来匹配，实现输出阻抗50Ω的匹配。输出阻抗虚部抵消电路能够抵消负载端与低噪声放大器之间输出阻抗虚部。该匹配电路实现了功率增益大于17dB，输入输出驻波比小于1.3，输入输出反射系数小于-19dB，输入输出阻抗为50Ω的宽带阻抗匹配电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本发明所设计的射频宽带匹配电路包括激励端与低噪声放大器之间的输入匹配电路，低噪声放大器与负载端之间的输出匹配电路。其中，输入匹配电路由双节λ/4阶梯阻抗变换器和输入阻抗虚部抵消电路组成；输出匹配电路由三节λ/4阶梯阻抗变换器和输出阻抗虚部抵消电路组成。输入匹配电路利用中心频率为2.5GHz，带宽为1GHz的双节λ/4阶梯阻抗变换器，实现宽带实阻抗到输入目标阻抗50Ω的匹配。输入阻抗虚部抵消电路采用LC型匹配网络1、LC型匹配网络2、LC并联组合1和LC串联组合来抵消输入阻抗虚部。同样，输出匹配电路利用中心频率为2.5GHz，带宽为1GHz的三节λ/4阶梯阻抗变换器，实现宽带实阻抗到输出目标阻抗50Ω的匹配。输出阻抗虚部抵消电路采用LC型匹配网络3、LC并联组合2和电感来抵消输出阻抗虚部。

本发明在电路中所用到的多节λ/4阶梯阻抗变换器的介质材料均为FR4，其介质材料厚度为1.55mm，其介电常数为4.5，正切损耗值为0.015。