清华大学：《通信电路原理》教学资源（PPT课件）射频通信电路 第1章 微波晶体管放大电路 §1.5 小信号微波晶体管放大器 §1.6 放大器噪声参数 § 1.7 微波晶体管放大器（1.7.1-1.7.2）

S212(1-r2X1-r2}) (1-S1X(1-S2T2) 1221 由于输入口共轭匹配,即Is=rmn,Gr只随而变化,且G是 I的二次方程,等增益即Gr为常数时的I在r复平面上是圆 L 等增益圆的半径和圆心是: 1-2KS1,S 圆半径: 12218a 1221 a 1+ K=1-s-s2+ 圆心位置:pa 2S12S21 1+8(S、 △=S 1122 1221 6

6 由于输入口共轭匹配，即GS = Gin * ，GT只随GL而变化，且GT是 GL的二次方程，等增益即GT为常数时的GL在GL复平面上是圆。 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2 1 (1 )(1 ) (1 )(1 ) s L s L s L a L T S S S S S P P G − G − G − G G − G − G = = 圆心位置： 圆半径： 1 ( ) 2 2 22 * 2 + −  = g S g C a a a 1 ( ) 1 2 2 2 22 2 2 12 21 12 21 + −  − + = g S K S S g S S g r a a a a 12 21 2 2 22 2 11 2 1 S S S S K − − +  =  = S11S22 − S12S21 = −  * C2 S22 S11 2 2 L a a G −  = r 等增益圆的半径和圆心是： 2 21 S G g T a =

等增益圆 S2(1-T)(1- (1-S1(-S2I2)=S2S2F MAG Ts=1n*、T=out*时,是共轭 匹配,增益最高,GT=MAG 8dB ≠i1n*,IL 时,失配 增益下降 在史密斯圆中呈现等增益圆

7 等 增 益 圆 在史密斯圆中呈现等增益圆 MAG -2dB -4dB -8dB 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2 1 (1 )(1 ) (1 )(1 ) s L s L s L T S S S S S G − G − G − G G − G − G = GS=Gin * 、GL=Gout *时，是共轭 匹配，增益最高，GT = MAG GSGin * ，GLGout *时，失配， 增益下降

§1.5.3微波放大器稳定性 、稳定性判别圆 R S12 输入匹配 输出匹配 电路 S11 电路 FET 微波管有内部反馈S12是反馈,S12、S2有相位移 判断不稳定依据:输入或输出端是否等效有负阻 E=S1+ 211L 1 221L (R 0)2+X IZin+Zol V(Rn+Zo)2+X

8 §1.5.3 微波放大器稳定性 1 1 1 G =  a b in Gin GL A C 输入匹配 电路 输出匹配 电路 R0 R0 FET S12 S11 微波管有内部反馈 S12是反馈，S12、S21有相位移 判断不稳定依据 ：输入或输出端是否等效有负阻 一、稳定性判别圆 2 2 0 2 2 0 0 0 ( ) ( ) i n i n i n i n i n i n i n R Z X R Z X Z Z Z Z + + − + = + − G = L L i n S S S S − G  G G = + 22 12 21 11 1

稳定性判别圆的建立 ( Imt Imt 2 稳定 R 稳定 Re(r) Re(ro) |= 复平面 r复平面 T复平面 输入端稳定性判别圆 △I 无源负载: S,,+-12 221L △=S1S22-S2S21-分式线性变换

9 稳定性判别圆的建立 ( ) Re Gin ( ) Gin Im ( ) GL Im ( ) Re GL Gin复平面 GL复平面 不稳定 不稳定 稳定 ( ) GL Im ( ) Re GL GL复平面 11 S 稳定 S2圆 S2圆 G = 1 in G =1 L GL =1 输入端稳定性判别圆 1 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 S S S S S S S S S S a b L L L L i n  =  −  − G − G = − G  G G = = + --分式线性变换 无源负载： |GL |<1

稳定性判别圆位置 输入端稳定性判别圆rn}=1 自学p.22 圆心位置向量 2 S 判别圆的半径 式中 △=S1S2-S12S21 输出端稳定性判别圆 圆心位置向量 R1=1511 判别圆的半径 C1=S1-S2△

10 稳定性判别圆位置 2 2 22 * 2 2 −  = S C R 2 2 22 12 21 2 −  = S S S P = −  * 2 22 11 C S S  = S11S22 − S12S21 • 输入端稳定性判别圆 圆心位置向量 判别圆的半径 • 输出端稳定性判别圆 圆心位置向量 判别圆的半径 式中： 2 2 11 * 1 1 −  = S C R 2 2 11 12 21 1 −  = S S S P = −  * C1 S11 S22 |Gin|=1 自学 p.22