[发明专利]一种最大效率增益正反馈放大器及其构建方法

权利要求书

1.一种最大效率增益正反馈放大器的构建方法，其特征在于，包括：

搭建正反馈放大器，其中，所述正反馈放大器包括依次级联的输入供电匹配网络、放大网络和输出供电匹配网络，所述放大网络由有源二端口网络以及并联于所述有源二端口网络的反馈网络构成；

基于所述放大网络的S参数，确定所述放大网络在复λ平面中的标记点，其中，所述复λ平面为以λ值的实部为横坐标、以λ值的虚部为纵坐标构建的坐标系，所述标记点的坐标由所述放大网络的λ值确定，，和为所述放大网络的S参数；

基于所述放大网络的所述标记点、输入端的状态以及输出端的状态，确定所述反馈网络的结构和参数，以及确定所述放大网络的目标负载阻抗值和目标源阻抗值，其中，对应于目标负载阻抗值和目标源阻抗值的目标放大网络的输入端及输出端均处于稳定状态，目标放大网络的标记点的虚部为0且具有最小实部值；

基于目标负载阻抗值和目标源阻抗值，确定所述输入供电匹配网络及所述输出供电匹配网络的结构和参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述放大网络的所述标记点、输入端的状态以及输出端的状态，确定所述反馈网络的结构和参数，以及确定所述放大网络的目标负载阻抗值和目标源阻抗值的过程，包括：

确定所述放大网络在复平面的输出稳定区域和输入稳定区域，其中，所述复平面为以值的实部为横坐标、以值的虚部为纵坐标构建的坐标系；

基于所述输出稳定区域、所述输入稳定区域以及所述标记点，确定所述反馈网络的结构和参数，以及确定所述放大网络的目标负载阻抗值和目标源阻抗值，其中，对应于目标负载阻抗值和目标源阻抗值的目标标记点为满足第一条件、第二条件和第三条件的标记点中具有最小实部值的标记点，所述第一条件为：对应于目标负载阻抗值的负载反射系数在所述输出稳定区域以内，所述第二条件为：对应于目标源阻抗值的源反射系数在所述输入稳定区域以内，所述第三条件为：对应于目标负载阻抗值和目标源阻抗值的标记点落在所述复λ平面的横轴上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述输出稳定区域、所述输入稳定区域以及所述标记点，确定所述反馈网络的结构和参数，以及确定所述放大网络的目标负载阻抗值和目标源阻抗值的过程，包括：

调节所述反馈网络的结构和参数，令所述放大网络的标记点落在所述复λ平面的横轴上；

判断所述放大网络是否满足第四条件：负载反射系数落在输出稳定区域以内，且，源反射系数落在输入稳定区域以内；

若否，调节所述反馈网络的结构和参数，令所述放大网络的标记点在所述复λ平面的横轴上往正方向移动预设的步长，并返回执行判断所述放大网络是否满足下述条件的步骤；

若是，调节所述反馈网络的结构和参数，令所述放大网络的标记点在所述复λ平面的横轴上往负方向移动预设的步长；

判断所述放大网络是否满足第五条件：负载反射系数落在输出稳定区域的边界，或，源反射系数落在输入稳定区域的边界；

若否，返回执行调节所述反馈网络的结构和参数，令所述放大网络的标记点在所述复λ平面的横轴上往负方向移动预设的步长的步骤；

若是，基于所述放大网络的负载反射系数和源反射系数，确定所述放大网络的目标负载阻抗值和目标源阻抗值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述放大网络在复平面的输出稳定区域和输入稳定区域的过程，包括：

基于所述放大网络的Z参数，计算得到负载阻抗值和源阻抗值；

将负载阻抗值转换为负载反射系数，并基于负载反射系数和所述放大网络的S参数，计算得到输出稳定性圆的圆心和半径，将所述输出稳定性圆确定为输出稳定区域；

将源阻抗值转换为源反射系数，并基于源反射系数和所述放大网络的S参数，计算得到输入稳定性圆的圆心和半径，将所述输入稳定性圆确定为输入稳定区域。