Breitband-Impedanzanpassung an einen LNA mit variierender Impedanz über der Frequenz

Was ist das allgemeine Designverfahren, um zu versuchen, eine Breitband-Impedanzanpassung an ein Gerät (in diesem Fall einen LNA) vorzunehmen, das eine sehr frequenzabhängige Impedanz hat?

Als persönliches Projekt versuche ich, einen LNA für den RTL-SDR-Empfänger zu entwerfen, der im gesamten Bereich von 24 MHz bis 1800 MHz arbeitet (es ist sehr breitbandig, ich weiß).

Als Student habe ich die Vollversionen von Agilent ADS, Genesys und EMPro. Das Entwerfen des Verstärkers selbst in ADS ist ziemlich einfach - lassen Sie einen HF-Transistor herunterfallen, wählen Sie einen stabilen oder nahezu stabilen Vorspannungspunkt und fügen Sie bei Bedarf eine Neutralisierung hinzu, um den Transistor in Stabilität zu bringen.

Meine Frage ist folgende: Wie passe ich es an 50 Ohm Eingang und 75 Ohm Ausgang an? Ich weiß, dass ich die optimale Impedanz für geringes Rauschen anpassen sollte, die ich aus ADS extrahieren kann (oder Genesys, wenn ich Rauschdaten mit meinen S-Parametern exportiere).

Wenn die Impedanz über der Frequenz flach wäre, könnte ich einfach so etwas wie eine Tschebyscheff-Anpassung machen, aber die Impedanz für eine optimale Rauschzahl ist frequenzabhängig. Wie gehe ich mit so etwas um?

Hast du die Eingangsimpedanzen des RTL-SDR? Wenn sich die Eingangsimpedanz gut verhält, ist es nicht so schwer. Wenn es sehr reaktiv ist, ist es möglicherweise besser, ein 3- oder 4-dB-Dämpfungsglied davor zu setzen und damit eine schöne, solide Impedanz von 50 Ohm zu erhalten, an die Sie von Ihrem LNA anpassen können. Und warum 75 Ohm rein?
RTL-SDR ist 75 Ohm ... sollte 50 Ohm Eingang und 75 Ohm Ausgang anzeigen. Ich werde das beheben.
Nach dem LNA können Sie Widerstände ohne großen Verlust an Systemleistung anpassen. Aber warum überhaupt passen? Eine kleine Abweichung in der Mitte spielt keine große Rolle, nur eine gewisse Welligkeit der Verstärkung über der Frequenz. Verbringen Sie die Mühe lieber an der Vorderseite des LNA, wo es einen großen Unterschied machen wird.
Das ist eine gewisse Bandbreite. Man könnte fast davon ausgehen, dass DC auf 2 GHz geht. Sie müssen sich zusätzlich Gedanken darüber machen, wie die Vorspannung bereitgestellt wird, um Widerstände zu vermeiden. Zwei Methoden fallen mir ein. Das erste wäre ein verteilter LNA. Viele Unternehmen verkaufen diese, zusammen mit Papieren, die erklären, wie es geht. Ihre Idee zur Verwendung eines Filtermatches könnte auch funktionieren. Ich würde die Eingangskapazität der Transistoren von Sopt entfernen und in einem Tiefpassfilter verwenden.

Antworten (1)

Wenn Sie die Impedanzen am Eingang und am Ausgang anpassen möchten, können Sie zwischen dem Transistor und dem "IN" / "OUT", von dem Sie sprechen, Stücke von Übertragungsleitungen und offenen Stromkreisen verwenden. Ich bevorzuge immer offene Stromkreise, weil ich Es ist schwierig, einen Kurzschluss zu erzeugen. Sie müssen den optimalen Reflexionskoeffizienten Ihres Transistors erhalten. Verwenden Sie diesen als Quellenreflexionskoeffizient (da Sie die Rauschzahl minimieren möchten) und fahren Sie mit dem TL- und Stub-Design fort. Am Ausgang können Sie maximieren die Verstärkung. Die Ausgabe hat nicht viel mit Rauschen zu tun. Verwenden Sie einfach die konjugierte Anpassung.

Breitband-Impedanzanpassung an einen LNA mit variierender Impedanz über der Frequenz
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