射频放大电路射频放大电路的优化及仿真射频放大电路的优化及仿真崔玉超，孙运强(中北大学通信与信息工程学院山西太原030051)摘要:射频电路设计中为了达到最大功率传输、减少回波损耗等电路性能，一般在输入和输出端加入阻抗匹配网络来加以改善，计算机仿真高效地解决了确定阻抗匹配网络结构及各元件参数的问题，通过ADS仿真确定了射频电路中匹配网络的元件最佳参数。在对一个工作在1.9GHz频率的放大电路进行交流仿真之后加入匹配网络，利用ADS的调谐及优化处理功能确定了匹配网络的器件参数，得到改善后的电路及性能指标结果。利用网络分析仪测试所做实际电路得到的结果与仿真效果一致。关键词:高频放大器；电路优化；射频电路;调谐中图分类号:TN72文献标识码:B文章编号:10042373X(2007)232093202OptimizationandCUI(CommunicationandofChina,Taiyuan,030051,China)Abstract:Toofpowertransmissionandleastreturnloss,impedancematchingnetworksaregenerallyinsertedinports,computersimulationsolvestheproblemofhowtosettletheimpedancematchingnet2workcompositionandcomponentparametersinhighefficiency.SettlethebestcomponentparametersofmatchingnetworkinRFcir2cuitwithADSsimulation.AddmatchingnetworkafterACsimulationtoanamplifierworkingat1.9GHz,settlethecomponentpa2rametersofmatchingnetworkwithADStuningandoptimizationfunctions,gettheimprovedcircuitandtheneededresults.Theresultsofrealcircuitgivenbynetworkanalyzeralmostshownodifferencetothesimulationresults.Keywords:highfrequencyamplifier;circuitoptimization;RFcircuit;tuning1引言在无线通信飞速发展的今天，射频设计具有举足轻重的作用，而放大电路是几乎所有无线通信系统的必备环节。由于工作频率的日益提高，模拟和数字电路设计工程师们正在不断地开发和改进电路，用于无线通信的模拟电路是在GHz波段，高性能的计算机、工作站以及PC机所用电路的时钟频率不断地增加，全球定位系统载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz范围，个人通信系统中用大电路(AMP1900)为例，对其进行多方面的仿真，并加入匹配网络进行优化，从而得到改善的射频放大电路。2交流仿真、S参数仿真和调谐仿真是完成射频设计的一个有力手段,按照最优化的电路图制作实际电路，显然是最高效的。首先给出放大电路AMP1900中用到的子电路BJTpkg的低噪声放大器工作在1.9GHz并可安装在比硬币还小的电路板上，在C波段的卫星广播包括4GHz上行和6GHz下行系统。随着无线通信的快速发展，更紧凑的放大器、滤波器、振荡器和混频器电路正被设计出来并交付使用。通常这些电路的工作频率高于1GHz这个设计过程不仅要有独特性能的技术装置，而且要专门设计解决在常用的低频系统中没有遇到过的问题。放大是无线通信系统中发射机、接收机中普遍存在并且发挥重要作用的一个环节。下面将以实际的1900MHz放收稿日期:2007205216图1放大电路AMP1900的子电路该电路为考虑寄生参量的放大器子电路,beta为他的一个参数,在上层电路中，默认beta值为160。预置电压Vaf为50,E.B漏电流Ise为0.02e212端口B、C、E分别标识为Num2,1,3;C1,C2均为120fF;L1,L2,L3均为320pH,其中L1阻值0.01Q;BJ11采用BJTM1模型。在上述子电路基础上建立1.9GHz初始放大电路（加入匹配网络前）如图2所示。圆朝Smithchart圆心移动。选择的L,C值要使电路无损耗地通过1900MHz。3最优化处理通过在原理图中引入最优化控制器和优化目标，可以得到最优化的匹配网络。这里优化目标设置S11最大值为-10dB,频率范围1850〜1950MHz,对于S22进行类似设置。启动元件最优化处理，设置L优化范围是1〜图2初始放大电路Smatch40nH,砒化范围为0.01〜1pF。优化处理完成后匹配其中：仿真频段为100MHz〜4GHz,步长10MHz;SRC2中设置电压为5V终端Term1,Term2分别标识为Num1和Num2,阻抗均为50Q;Q1中beta值采用默认的160;DCFeed1,DCBlock1,DCBlock2电容值为10pF;DCFeed2均为120nH;Rb,Rcffl值分别为56kQ网络的元件参数值被白动替换为最优值,为电感添加电阻。最终得到放大电路如图6所示。和590Q。运行电路仿真，对传输参...