功率放大器（PA）输出如何匹配

fuyunjifan · 发表于 2012-10-22 10:04:39

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为了能够最大限度利用晶体管的输出能力，PA的负载阻抗最好是采用负载线匹配，但这样产生的问题是，负载并不是匹配到50 Ohm，因此仿真的S22会比较差；而实际的PA产品的S22都在-10dB以下，请问这是什么个原理？或者说PA究竟该采取什么样的匹配形式？是注重S22还是所谓的负载线匹配？

yuanlk_seu · 发表于 2013-2-5 15:45:52

回复 1# fuyunjifan

首先要明确PA输出的是功率，空载时PA的功率实际上已经储存在漏端了，现在是如何才能尽可能大的将功率输出给负载，假设采用共轭匹配，很显然输出的阻抗一般是比较大的，一般会高于50欧姆，这样根据V*V/2R，输出的功率会很小很小，那么此时其余的功率就都消耗在了管子及其无源器件上了。所以共轭匹配一般是不可能实现大功率的，我们为了能够输出大功率就要将输出的负载阻抗变的尽可能小（前提是电压及其电流不失真），这样在漏端输出的功率不就可以得到自己想要的了。然后通过各种匹配的网络不就可以将功率传到50欧姆的负载了。说白了：如果是共轭匹配虽然说是没有功率反射但是本身输出的功率小，例如输出10dbm就传输10dBm；如果是阻抗匹配虽然说有功率反射，但是输出功率很大，反射的有限最终还是可以输出比较大的功率。例如输出30dbm，反射3dbm还有27dbm呢，此时就是叠加以后的功率，这样就可以传到负载。至于你说的S22确实在共轭匹配时比较好，但是那时已经不是PA了。所以一般S22不是很关心，进行阻抗匹配以后S22确实比较差，看看一下驻波比甚至达到8-10了，但是你的管子能不能扛得住这么大的驻波比是看测试的，而不是仿真。。。。还有如果S22调的好可以得到一个比较大的S21，但是由于线性问题，同样你的P1dB不会很大的，这样就要折中考虑，有时需要加一个自适应的Bias，可以改善个1dB了，所以要综合考虑。以上都是自己个人观点，仅供参考，有错误不当之处还请见谅!!!!

totowo · 发表于 2013-2-6 09:36:36

主要是loadline匹配，S22可以作为一定的参考作适当的tradeoff。
最主要的原因应该是S22较差时对VSWR的容忍度较低(所谓的ruggedness）
大部分pa的s22差不到哪儿去了。。。-8dB左右其实也未必不够

liyangyang0102 · 发表于 2015-4-8 19:42:02

回复 2# yuanlk_seu

果然是大牛啊。

志国 · 发表于 2015-6-19 11:55:02

果然是大牛啊。

集成小丑 · 发表于 2015-10-26 19:07:35

最近在学习PA，收获了许多，解答也给了我指导

nobody_yet · 发表于 2015-12-13 15:52:44

回复 2# yuanlk_seu

谢谢yuan的详细解答。我还想就S22不匹配会导致全反射作一讨论。虽然S22完全失配，但传输线本身是50欧特征阻抗，末端天线肯定也是50欧，就是说在天线负载端应该是没有反射的。那么您的意思是反射会发生在传输线的源端？也就是晶体管的漏端？我怎么觉得这里应该也没有反射，因为只是一个理想节点，还没有形成传输线效应。

蓝一 · 发表于 2016-1-5 11:45:01

回复 1# fuyunjifan

好问题，给你点个赞

qimolmy · 发表于 2016-1-5 11:53:21

排队学习

noeasyday · 发表于 2016-2-16 13:25:57

最近在烦匹配的问题，PA输出端匹配，用pi型网络，怎么计算呢

[原创] 功率放大器（PA）输出如何匹配

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