
在前面介绍了设计集总参数元件的匹配网络的方法,但是这种匹配网络只适合于频率较低的场合,或者是尺寸远小于工作波长的情况。随着工作频率的提高和工作波长的缩小,分立元件的寄生参数效应将变得更加明显,设计时相应地就要考虑寄生效应,这将使得问题变得相当复杂。分立元件的这些问题了它在射频微波电路中的应用。
通常在几个GHz频段中,射频工程师常采用分立元件和分布元件混合使用的方法。相比较于前面的分立元件匹配网络,这种网络避免使用电感,而是用传输线替换了电感。原因是电感比电容具有更高的电阻性损耗,而且电感绕制起来麻烦,很难做到精确。
这种网络是由几段串联的传输线以及间隔配置的并联电容构成。在这种匹配网络中的分布元件显示出独特的电特性,明显地不同于低频集总参数元件。它适合作为手机等移动通信设备功率放大器的匹配网络。其结构如下图所示。
传输线(TL)和电容元件的混合匹配网络
设计实例1:设计一个匹配网络将ZL=(30+j20)ohm的负载阻抗变换到Zin=(60+j80)ohm的输入阻抗。要求必须采用两段串联传输线和一个并联电容。已知两段传输线的特性阻抗均为50ohm,匹配的工作频率为2 GHz。
首先,建立一个工程matching1_prj,
弹出窗口如下图
点选框内的S_Params,然后点OK。然后会光标处出现虚框将虚框放在空白窗体内。出现S参数模板如图示:
然后手工将Zin和ZL值键入Term1和Term2的Z参数,如下图示:
