实际功率增益

实际功率增益

实际功率增益 是负载 功率与输入到双端口网络的功率 之比。这种增益与源阻抗 无关,尽管有源器件的特性可能依赖于

实际功率增益计算式

是负载耗散的功率; 是双端口网络输入功率。

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实际功率增益只与负载端匹配和放大器的S参数有关,与源端匹配无关。

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资用功率增益

资用功率增益

资用功率增益 是双端口网络可用功率与源可用功率之比。这假设源和负载都进行了共轭匹配,并且依赖于 ,但不依赖于

资用功率增益计算式

是双端口网络的输出功率(资用功率); 为源的资用功率。

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资用功率增益与源端匹配、放大器的S参数有关,与负载端的匹配无关。

[! faq] 资用功率增益隐含了负载与输出匹配网络共轭匹配这个条件? 可以这么理解,因为在负载与输出网络共轭匹配的情况下,

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转换功率增益

转换功率增益

转换功率增益

是传递到负载的功率与源可用功率之比。

转换功率增益计算式

是负载耗散的功率; 是源资用功率。

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看向端接网络输出端的反射系数 #挂起/信息不足

转换功率增益与源端匹配、负载端匹配和放大器的S参数都有关系。其是在输入和输出都匹配时发生的一种特殊情况,即零反射 (不同于共轭匹配 ) 的一种特殊情况。这时有

转换功率增益简化计算式

条件:零反射 (不同于共轭匹配 ) ,这时有

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单边转换功率增益

还有一种特殊情况,就是当 或者小到可以忽略的时候,就能计算单边转换功率增益。

单边增益

这里给出转换功率增益的两种替代表达式,包含输入反射系数或输出反射系数。对于单边设备,其 S12 = 0 (没有从端口 2 到端口 1 的反向传输),则 。转换功率增益的两个表达式都可以简化为以下单边转换功率增益等式

单边转换功率增益计算式

条件:

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单边最大转换功率增益

当器件为单边器件时,并且源和阻抗都共轭匹配了,即 ,这时有,

单边最大转换功率增益计算式

条件:,且有

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三种功率增益在实际设计中的参考作用

  • 在选取放大器时,需要根据设计要求,选用合适的管子,这一般是放大器设计的第一步,这个时候,就需要参考实际功率增益
  • 如果是设计 LNA,除了增益以外,稳定性和噪声也是一个很重要的指标,而对于 LNA 来讲,外接的负载一般是 50 欧姆。所以,LNA 的设计,我觉得输入匹配网络的设计更为重要,因此更多的是参考资用功率增益。但是因为放大器的输出,一般都不是 50 欧姆,输出网络匹配也需要设计,这个设计,更多的是共轭匹配的设计。
  • 如果是设计功放,需要输入输出都共轭匹,且输出一般会有一个最佳工作状态 (load pull),因此这个时候,更多参考的是转换功率增益