LNA ADS最优匹配和匹配过程的讨论

Arm720 · 发表于 2006-6-6 04:28:00

到此为止，PI型匹配碰到的问题应该已经讨论完了，剩下的就是合格率方面的参数优化。实际应用实际上还碰到另外一个问题，就是源阻抗，我们知道LNA前面一般是要接一个外接有源或无源天线的，不同厂家的产品在源阻抗上面，可能参数不同，会直接影响GamaS，也就是第一级的噪声系数。那么碰到的问题就是，如果消除不同厂家产品源阻抗对噪声系数NF的影响？[br]+3 RD币

Arm720 · 发表于 2006-6-6 09:28:00

大家对LNA匹配的热情很高，这个帖子专题讨论ADS LNA匹配，参与的朋友很少啊！经过不断的对PI型匹配的研究，还发现了一个非常有意思的现象，就是：PI型匹配器，同时也是一个滤波器，对于窄带而言，滤波器的中心频率刚好就是你的窄带频率，当然实际情况是有偏差的，即使是中心频率和窄带频率有偏差的情况下，衰减也是可以接受的。那么此时，你要注意的就是：滤波器的带宽取决于PI匹配器的Q值，Q越大，通带宽越小；由于匹配方面的偏差，如果Q过大，会导致窄带频率和滤波器中心频率偏差较大，由于通带宽窄，所以信号衰减较大。所以匹配的Q值是要折中考虑的。我在匹配时选取的是 Q = 8.5；这个值仅作理论分析参考，实际情况，我也是未知。希望有朋友能说说下面几个问题：1）PI型滤波器的实际效果如何？2）ADS T连接头的使用规则3）如何消除不同厂家天线产品源阻抗不同对噪声系数NF的影响？[br]+3 RD币

97409lxb · 发表于 2006-6-6 09:41:00

兄弟的研究已经相当深入了，希望有高手出来解释一下上面的问题，期待中！

snow99 · 发表于 2006-6-6 10:03:00

1) 用匹配PI型电路来滤波是不太现实的, 除非频率在500MHZ以下, 况且用三个元件也做不出好的滤波器. 在2GHZ左右的频率, 分立元件的元件值偏差(+/-5% or even higher)太大, 没有人这么做

2) ADS T接头是一个不连续性模型, 在频率域以回推到参考面的解析经验公式来表示, 可当作级联二端口S参数的一部分; 如果不用则忽略了不连续性的影响

3) LNA之前一般有一个滤波器. 最佳噪声匹配和最佳回损之间总是有一些差别的, 实际上就是NF和带内波动之间的trade-off,满足系统要求就好; 因为元件值偏差是不可控制的部分, 在大规模量产时不可能每个电路都能匹配到最佳NF, 就算你能把某一块板调到最佳.

[br]+5 RD币

Arm720 · 发表于 2006-6-6 10:26:00

snow99兄，能否详细说说PI型匹配器，我的想法是有些匹配元件对偏差比较敏感，这个时候就不能用块状元件，而要使用微带线，如果微带线是并联电容，可以通过并联小电容来微调，如0点几pF的电容。而对于偏差不敏感的容性元件，可以使用块状电容替代。除了块状元件偏差之外，还有哪些方面的影响，不知实际效果如何？通过仿真，PI型滤波器，带外信号的衰减在10个dB左右，效果肯定是没有SAW好，但是LNA前面加SAW，对系统灵敏度影响较大啊，降低3dB左右啊；而PI型滤波器的信号衰减不到1dB，还是有一定优势的。[br]+3 RD币

7d223 · 发表于 2006-6-6 19:49:00

从圆心到已知点和从已知点到圆心有区别？我怎么觉得好像没什么区别的阿
比如说从从已知点到圆心是先串电感再并电容那么从圆心到已知点（已知点的共轭，取共轭是为了最大功率传输吧）就应该是先并电容后串电感
从原理图上来说应该是一样的阿
还有就是在输入端作匹配时一般是做最小噪声和最大增益的匹配
这时的匹配就会影响到输出端的阻抗
输出端是不是一般做最小回损的匹配？
不知我说的对不对？

tina_whj · 发表于 2006-6-6 22:23:00

[I]LNA匹配要达到的过程：（在系统K稳定的情况下，采用下面的步骤，否则先调稳定系数K）[52RD.com]
1）NF噪声圆，Gp功率增益圆确定GamaS。[/I]
Arm720兄，根据NF噪声圆，Gp功率增益圆确定GamaS，可是一个园图上满足要求的有无数满足要求的GamaS，具体应该选哪个呢？看《射频电路设计－理论与应用》上说

Arm720 · 发表于 2006-6-7 00:31:00

1）Smith匹配的轨迹是从已知点匹配到目的点，对于最低噪声匹配，已知点就是源阻抗50Ohm，目的点就是GamaS，也就是Zopt；匹配轨迹就是原点到GamaS处。（你自己感觉一下，逆向匹配路径有何不同）2）GamaS的确定是没有统一的标准和原则的，所以就比较灵活，根据你的实际应用情况选择，我基本就直接使用最低NF的点。[br]+3 RD币

Arm720 · 发表于 2006-6-7 01:36:00

匹配过程中有一个原则就是串联主路阻抗要小，并联支路阻抗要大；为什么要这样，你可以分析一下，根据电路理论，并联支路实际上也是一个分压器，阻抗越大，分得的电压越高，信号衰减就小。下面几个问题可能还需要继续讨论一下：1）PI型滤波器的实际效果如何？（理论上产品的一致性要比L型匹配好）2）如何消除不同厂家天线产品源阻抗不同对噪声系数NF的影响？--- 这个问题可能难度系数较高啊。[br]+3 RD币

Arm720 · 发表于 2006-6-7 10:57:00

看来研究的人很少啊！难道我研究射频匹配也就3个月的时间，就已经成为高手了? 极度怀疑中啊。前面提到一个LNA前面滤波的问题，如果用SAW，衰减较大，3dB左右，极大影响系统灵敏度；如果用微带线滤波器，又影响源阻抗，对NF系数有影响。那么有没有一种滤波器，既能实现较好的滤波陡峭度，又不影响源阻抗？经过今天的研究，答案是肯定存在的，很有实践参考价值，这个作为保留成果，不予发表。

Arm720 · 发表于 2006-6-7 12:24:00

经过进一步的仿真，这种类型的滤波器3dB衰减通带为110M，其中对手机频点900M信号衰减为-30dB，1800M衰减-11dB，对期望的窄带信号没有衰减，不影响源阻抗，不影响NF匹配电路。这种类型滤波器能同时解决灵敏度，衰减和源阻抗变化的问题。[br]+3 RD币

cocoa · 发表于 2006-6-8 10:11:00

为什么我没有权限看啊，着急ING

ADS2005A · 发表于 2006-6-11 14:37:00

学习进行时

qizhilong · 发表于 2006-6-14 16:37:00

Arm720你的研究很不错我研究的比较少，现在正在实践中发现很多理论的东西实践的时候只能做方向性的指导实践经验很重要你也应该多多实践一下，射频调试中学到的东西很多，而且在实践中遇到问题再研究也就更加具体，希望你以后时间之后也能继续上来讨论前几天都忙着去做东西了，没机会交流，:)

Arm720 · 发表于 2006-6-14 22:11:00

你的经验对我有参考借鉴作用，就是希望能多听听实际情况，来验证一下我的理论以及实现的可行性；射频调试想想估计都回碰到N多的问题，特别对我这个新手来说啊。我计划先把相关的理论知识准备好，等储备的差不多的时候，开始实践；我感觉现在对我来说时间还不太成熟，还有很多问题需要解决，如调试、校准、测试方法的问题，这个都需要花时间去收集和积累，虽然是非关键因素，但影响不小，而且这个过程是比较长的。

rf9902 · 发表于 2006-6-14 22:37:00

ARM720你好看了你的讨论很受启发但有一两个疑问：1)NF噪声圆，Gp功率增益圆确定GamaS。2)Gp增益圆 = 放大器输入信号/放大器输出信号。在1）中噪声圆能确定GamaS但Gp功率增益圆确定GamaL 在2）中Gp增益圆 = 放大器输入信号/负载吸收的信号[br]+1 RD币

Arm720 · 发表于 2006-6-14 22:58:00

非常不好意思，这个描述上有错误，现更正一下：Gp = 负载吸收功率/放大器输入信号放大器输入信号 = 源输入信号=放大器吸收功率+放大器反射功率Gp确实是确定GamaL，应该使用Ga确定GamaS 。（建议参考ADS自带的例子LNA_prj，相信你看后收获会不少）实际步骤应该为：1）Ga圆和 NF圆确定GamaS （Ga圆就可以确定GamaS） 2）通过GamaS计算GamaL有一个推荐原则就是：你可以移动GamaS，在NF和Ga都可以接受的情况下，使映射后的GamaL靠近Gp圆增益较大的地方。（这个是snow99兄的经典推荐，你可以想象为什么这样比较好）[br]+1 RD币

rf9902 · 发表于 2006-6-14 23:09:00

”移动GamaS，在NF和Ga都可以接受的情况下，使映射后的GamaL靠近Gp圆增益较大的地方“个人觉得在选出GamaS后GamaOUT也就决定了接下来考虑的是VSWRout[br]+1 RD币

IvyKazuya · 发表于 2006-6-17 10:35:00

实践中,VSWRout一般不会有什么大问题，而VSWRin比较麻烦

7d223 · 发表于 2006-6-20 15:34:00

Gp圆应该可以确定GammaS根据 GammaS*=(S11-Delta X GammaL)/(1-S22 X GammaL)可推出GammaL=(S11-GammaS*)/(Delta-S22 X GammaS*)将其代入GammaL的Gp圆方程,就可以得到在GammaS平面上映射的Gp圆[br]+1 RD币

		自动登录	找回密码
密码			注册

[讨论] LNA ADS最优匹配和匹配过程的讨论