基于Ansoft?Designer的射頻功放電路阻抗匹配優化設計

　　近年來，無線通信的蓬勃發展，極大地推動了射頻集成電路的設計與研究。在處理射頻電路的實際設計問題時，總會遇到一些非常困難的工作，電路的阻抗匹配就是其中之一。目前阻抗匹配的設計方法主要有：
　　(1) 手工計算：這是一種極其繁瑣的方法，因為需要用到較長（幾千米）的計算公式，而且被處理的數據多為復數。
　　(2) 經驗：只有在RF領域工作多年的工程技術人員才能使用這種方法?？偠灾?，它只適合于資深專家。
　　(3) EDA軟件：由于傳統的試驗加調試的方法進行阻抗匹配不僅成本高、周期長，而且有很多不確定的因素，不能滿足現代設計的要求。而選用EDA軟件進行射頻電路阻抗匹配設計雖然不能代替真正的實驗，但它能夠在射頻電路的阻抗匹配設計中起到很好的指導作用，為射頻集成電路的設計帶來巨大的便利。
　　本文將采用EDA軟件Ansoft designer解決工作頻率為433MHz的射頻功放電路的阻抗匹配問題，使得電路的增益和反射系數得到明顯改善，并且電路的輸入輸出網絡部分獲得良好的阻抗匹配特性。在整個設計過程中射頻電路的設計過程得到簡化，設計成本明顯降低，設計周期大大縮短。
1 射頻功放電路原理
　　射頻功率放大電路的原理圖如圖1所示，工作頻率為433MHz，以功放集成芯片RF5110G為主芯片，RF5110G集成了三級放大器。圖1中，與V_CC1(1)、V_CC(14)和RF OUT(9、10、11、12)連接的電容、電感主要對電源進行濾波。第一級和第二級放大器的關斷由與VAPC1(16)連接的電容控制，第三級放大器的關斷由與VAPC(15)連接的電容控制。輸入和輸出阻抗匹配網絡是需要設計的部分。如何確定阻抗匹配網絡中的微帶傳輸線和元件的類型、參數以及連接關系，是射頻功放阻抗匹配優化設計的關鍵。

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　　本文應用EDA軟件——Ansoft designer對射頻功放
　　電路進行了阻抗匹配的設計。阻抗匹配完成后，電路仿真結果表明，射頻功放電路的增益得到了明顯的提高，反射系數得到了顯著的改善，達到了阻抗匹配優化設計的目的。
　　與其他的阻抗匹配設計方法相比較，基于EDA的阻抗匹配設計方法，大大降低了生產成本，縮短了設計周期，在射頻電路設計方面具有巨大的潛力。

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