啥也不说了，我好像找到了网文作者的愉快，码字的确让人很有成就感，虽然没有人看我的文章，权当把知乎当成笔记本，在这儿记笔记了。
嗯，书接上文，上次说到了设计功分器，那这一次就来说一说设计载波功放，在本次开头，说一些载波功放设计一些需要注意的点吧。
1.大家都知道，我们设计功放一开始要进行负载牵引，找出满足我们要求的负载阻抗点和源阻抗点，接下来进行输出输入匹配优化，然后将优化的结果结合起来，进行整体优化，最后得到功放电路。但是，你有没有想过，如果不进行输入输出匹配，如果不找最佳阻抗点的话，直接进行整体的优化，也是可以达到要求的。
也就是说，在进行整体优化这一步骤时，前面所做的输入输出匹配就已经用处不大了，只是为我们整体优化打下一个良好的开端而已。本文依旧采用通过负载牵引和源牵引找到阻抗点，然后进行优化的方法。
2.我们需要保证载波功放的开启点和回退点之间的输出功率相差3dB（也就是瓦数上相差一倍），必须严格保证相差3dB（至少2.9吧，不要再讨价还价了）。举个例子来讲的话就是，如果饱和功率是41dBm的话，那么回退3dB就是38dBm。同时，我们要记住回退点时的载波功放的输入功率，因为我们要保证峰值功放在这一输入功率处开启（通过改变峰值功放的栅压）。
好，开始！！！！！！
一、负载牵引和源牵引
选择的静态工作点为栅极接-2.7V，漏极接28V。
通过负载牵引和源牵引找饱和功率的最佳阻抗点，这就不用多说了吧，相互迭代就完了，想省事的话就找个中心频率出的阻抗点就阔以了。这，大家做Doherty之前应该都做过单管了吧，就和单管一样做就行了。
在这里要多说一句的就是，我们需要找到三个阻抗点：饱和功率源阻抗点、饱和功率负载阻抗点和回退时的负载阻抗点这三个。饱和时的两个阻抗点就像我们做单管那样找就阔以。回退时的输出阻抗点寻找方法如下：
找到饱和功率的最佳负载阻抗点后，需要再去找回退点的输出阻抗。这里寻找回退点的输出阻抗的方法如下：
1.将找到的饱和功率源阻抗替换到负载牵引中，如下：
替换到这个位置（这里的阻抗不是输出的源阻抗点哈，是我随便截的一张图）
2.再找饱和的输出阻抗时，将饱和时的最大功率记住。在这一步骤中，我们将输入功率减小，使得减小时的最大输出功率降低大概3dBm左右，记下此时的输入功率和满足要求的阻抗。这个阻抗即为所要找的回退时的阻抗值。顺序如下：
饱和时的输出功率为42.26，开始降低输入功率
一开始输入功率为29，当降低到24dBm时，输出功率如下
此时的输出功率为39.32，大概比饱和时的输出功率低了3dBm，我这个间隔时自己后期调的，没别的特殊的意思，你们不用和我一样
好，，此时保证效率尽可能大的情况下寻找回退时的最佳阻抗点即可，小伙伴们明白了没。
最后，得到的的三个阻抗点如下：
饱和功率源阻抗点：8.697-j*12.244
饱和功率负载阻抗点：15.246+j*1.210
回退时的负载阻抗点：14.276+j*10.063
二、输入匹配
我选择了四阶切比雪夫的匹配结构，关于切比雪夫结构的知识，阔以去看下面这篇论文。当然你选择别的匹配结构也阔以，没必要用切比雪夫（说实话，用了这么多次切比雪夫，感觉也不咋地）。
如果你找不到的话，我也阔以发给你（看我对你们多好）
而且我要再提一句的就是。一般偏置采用的是四分之一波长线，我没有用四分之一波长线，而是将它设置成了变量，其实也是为了优化的时候多一个变量，让结果更容易达到一些。
输入匹配没什么好说的啦，匹配就行了，记得把阻抗点设置成共轭（其他的我是真不知道有啥可注意的了）
优化目标为S11小于-20，S21=0，看一下优化的结果吧：
大概就是这个样子，平平无奇
三、输出匹配
同理，选择四阶切比雪夫结构，和输入匹配不同，这里需要特别指出的是，我们要将得到的两个电阻都进行匹配，而且是同时匹配，只不过端口的阻抗设置的不一样而已，优化目标都是一样的（同输入匹配）。
值得一提的是，我打算放弃载波功放输出匹配后的四分之一波长阻抗逆变线，我直接就不加了。
阻抗逆变线的原理大家已经了解过了，这里我没有加，就直接将回退时的输出阻抗匹配到25欧姆，将饱和时的输出阻抗匹配到50欧姆是阔以的。如果你想要加阻抗逆变线的话，你就将回退时输出阻抗匹配到100欧姆，饱和时匹配到50欧姆，再在两路功放合路时，在载波功放的后面加上一段四分之一波长，阻抗为50欧姆的微带线就行了。这两种方法的原理是一样的。
一个为饱和的，一个为回退的（记得要变共轭哈）
好，看一下S参数曲线图
注意看一哈我的端口名称来区分这个图
嗯，输入和输出匹配都做完了，接下来就是将它们和到一块，进行整体的优化啦。
四、整体优化
在输入和输出都做好之后，就阔以将两者和到一块，干一票大的了哈哈。
下面是组合好的电路图：
看着有点模糊啊哈，没有关系
这是会有小伙伴提问了，为啥你的偏置和前文的偏执不太一样呢？前文的偏置是弯过去的，这张图里是直直的。其实这是我后期修改后的结果（这句话已经出现过好多遍了）。直的和弯的都阔以，只要保证总长度合适就行了。（而且你有没有发现，l6和l7这两根线其实应该并为一根，凑活看吧，其实是我懒得改了哈哈）
好了，开始介绍如何进行整体优化
首先是饱和状态下：它的输入功率是29dBm，对应连接到合路点的阻抗为50欧姆。
其次是回退状态下：它的输入功率是24dBm，对应连接到合路点的阻抗为25欧姆。 好，直接上图
第一回已经说过，HB控件控制横坐标，参数扫描控件控制曲线种类和数目。（这里两类控件的设法大家应该都明白，单管的时候就是这么扫的）
利用两个参数扫描来控制输入功率和输出阻抗。第一列是饱和时的控件和优化目标。第二列是回退时的控件和优化目标。优化目标：效率都是大于60%，饱和时输出功率的优化目标为41dBm（因为负载牵引时饱和输出功率靠近41，所以就取了个正），回退时输出功率的优化目标设置为38dBm（相差3dB嘛）
好，看一下最后的优化结果：
嗯，差不多，一个输出功率为41，一个为38，相差3dBm左右。
五、观察
这是我觉得载波功放里最重要，也是最关键的一步了，就是要观察。观察什么呢？我们要在这一步找到峰值功放的开启输入功率，这很关键，如果你这一步忘做了，那完犊子了，你把负载牵引时的回退点输入功率当成峰值功放的开启功率，那就凉凉了，最后的结果一定达不到要求，你的峰值功放在低输入功率条件下一定会有较高的输出功率，一定不是关闭的。
再说回来，峰值功放什么时候开启呢？应在饱和功率回退3dB的时候开启。当饱和功率回退3dB时，所对应的输入功率，就是峰值功放的开启功率啦。（在峰值功放中会说到的）
说了这么多，那应该怎么做呢？
既然要观察输入功率应为多少是开启，我们就将横坐标设置成输入功率，要看什么时候开启，我们就看输出功率回退3dB的点在哪里。好，两个问题都解决了，即一输入功率为横坐标，以输出功率为纵坐标，观察就行了。如下图：
输入功率为横坐标，范围为10-40dBm。曲线的种类为频率，将其设置成工作频带，间隔为0.1GHz（三条线）：
好，运行仿真，输出结果如下：
可以看出，当输入功率为29dBm时，输出功率达到饱和，为41dBm。此时，以中心频率为例，将其回退3dB，可以观察到，大概在输入功率为21dBm的时候，输出功率为38dBm。
至此，我们的峰值功放的开启功率就找到了，以后会根据这个开启功率，调整峰值功放的栅极电压，使其在21dBm的时候开启的，所以这个值很重要。而且，是不是和24dBm相差的挺多的。
嗯，到此为止，载波功放的设计和优化就完成了。
欲知后事如何，咱们下回再唠。
行了行了，累了累了，好了好了，拜了拜了。
各位小伙伴，下次见下次见。 |
