Page 64 - MWJC_JanFeb2019_eMag
P. 64

ApplicationNote  应用笔记


                                                                供应商部件,也可对网络中第一个和最后一个组件添加限制条
                                                                件。这种限制可帮助设计人员确保综合网络的物理实用性,
                                                                例如确保大型外围设备附近的低阻抗传输线不会因太宽而不实
                                                                用。此外,现有偏置或馈电网络的影响也可以整合到综合网络
                                                                中。随着每次进行扩展,搜索结果都会以最佳状态到最糟状态
                                                                (满足性能目标的能力)的顺序呈现。

                                                                直观的用户界面
                                                                    理想的网络综合用户界面(UI)应允许设计者交互式地
                                                                开发数量不限的网络,并针对放大器级之间或放大器和天线等
                                                                不同组件之间的噪声、功率或匹配网络进行优化。最佳反射系
                                                                数应在特定频率下指定,可以通过负载牵引数据、网络参数数
                                                                据文件或电路原理图的形式表示。在“综合定义”选项卡(参
                                                                见图4)中,用户可以设置默认阻抗或所需源/负载网络的阻抗
                                                                以及所需的匹配频率。

             图4:用户可以在综合定义对话框中设置基本网络参数。                                         Power and PAE Contours 5 Ohm
                                                                                                        Swp Max
             设备)的需求(参见图2),RF组件也在日益小型化,网络综                                                                160
             合向导可帮助设计人员节省空间,直接在组件之间转换阻抗,
             而不需要转换为中间特性阻抗(例如50Ω),使得组件-组件
             匹配网络更加稳固。
                 此外,网络可以针对噪声、功率或级间匹配进行优化。最                               + Load Pull
                                                                            Gamma Points
             佳反射系数应在特定频率下指定,可以通过负载牵引数据、网
             络参数数据文件或电路原理图的形式表示。网络拓扑规范也对                              –– PAE Contours
                                                                          1.8 to 2 GHz
             串联和并联组件的类型以及最大拓扑区数量进行了规定。网络
             综合算法根据一组用户输入的规范(性能要求)来搜索电路拓                              –– Overlap Contours
                                                                          1.8 to 2 GHz  +
             扑,并优化组件参数值,以便生成功率放大器和低噪声放大器                                      +  +  +  +  +  +
                                                                             +  +  +  +  +  +  +
             所需的候选匹配网络,以及级间和组件间阻抗匹配网络。                                       +  +  +  +  +  +  +  +
                                                                             +  +  +  +  +  +
                                                                            + +  +  + + + +  +  +  +
                                                                                +
                                                                             + +  +  +  + +  +  +  +  +  +  +  +
             优化技术                                                            + + + + +  + + + +  +  + +  +  + +  + +  +  +  +  +
                                                                              +  + + +  + +  +  +  +  + +  +  +  +  +  +  +  +
                                                                                 +
                                                                                  + + + +
                 由于计算机处理能力的进一步提升和遗传算法的引入,                                      + + + + + + + + + + + + + +  + + +  +
                                                                                    + + + + + + +
                                                                                + + + + + + + + + + + +
             新型网络综合向导成为了可能,而且该技术已经过证明对于解                                           + + + + + + +  + +
                                                                                        +
                                                                                    + + + + + +
                                                                                     + + + +
             决电路响应问题非常有效。新型网络综合向导利用了AntSyn™                                                             Swp Min
                                                                                                          3
             天线设计、综合和优化模块首次采用的算法,生成严谨的优化                            (a)
             器。优化器通过重组和选择,快速、主动地探索设计空间中随
             机分布的无数个点。这样可以更高效、更快速地研究各种设计                                       Power and PAE Contours 5 Ohm
             可能性并确定最佳解决方案。                                                                              Swp Max
                 基于搜索的综合引擎根据用户规范中串联和并联槽                                                                  160
             (series and shunt slot)所使用的元件类型,例如电容器、电感
             器和传输线,来确定候选电路拓扑。然后,网络综合工具执行
             穷举搜索,将解决方案扩展到用户定义的最大区数量,以此来
                                                                         + Load Pull
             探索所有可能的拓扑,如图3所示。而启发式方法则用于确定                                    Gamma Points
             现有元素后面可以跟随哪个元素。通过这一自学过程,综合器
             将理解哪些元件可以串联放置,例如串联两条不同宽度的传输                              –– Overlap Contours
                                                                          1.8 to 2 GHz
             线,以形成阶梯型阻抗变换器或用于更高频率的全分布传输线
             网络。另一方面,从匹配的角度看,将两个电容器串联是没有                                           +
             任何意义的;因此,就不需要进行搜索。                                               +  +  +  +  +  +  +  +
                                                                             +  +  +  +   +
                 在向导中,优化目标通过一组专用综合测量参数来定义,                                   +  +  +  +  + +  +  +  +  +
                                                                                +
                                                                            + +  + +  + + + + +  +  +  +  +  +
             非常类似于设计环境平台中通常定义的优化目标。输入噪声匹                                     + +  +  +  + +  + +  + +  +  +  +  +  +
                                                                             +  + +  +  +  +  +  + +  +  +  +
             配、放大器输出功率匹配和级间匹配都需要专门的测量。最佳                                     + + +  +  + +  + + +  +  +  +  +  +  +  +
                                                                                +
                                                                                 +
                                                                                   +
                                                                                +
                                                                                 +  + + + + + + +  +  +  +  +  +
             反射系数应在特定频率下指定,可以通过负载牵引数据、网络                                        + + + + + + + + + + + +  + +
                                                                                   + + + + + + +
                                                                                   +
                                                                               + + + + + +
                                                                                   + + + + + +
                                                                                        + +
                                                                                   + + + + + + + +
             参数数据文件或电路原理图的形式表示。                                                     + + + + + +
                                                                                     + + + +
                 在开发综合器时需要考虑的另一个实际因素是在拓扑搜                           (b)                                Swp Min
                                                                                                         1
             索中限制DC开路和短路的能力。例如,用户可以规定设备旁
             边的匹配电路为DC开路,以免漏极或集电极短路。用户还可                        图5:电源和PAE的负载牵引等值曲线(a),以及这些曲线的
             以规定组件的上下限值和离散值,以反映实际可用的(分立)                        交叉点(b),这些有助于网络综合器确定阻抗目标。
             62 www.mwjournalchina.com                                      Microwave Journal China  微波杂志  Jan/Feb 2019
   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69