声表面波器件输入及输出负载阻抗匹配研究

发布时间：2020-03-13 23:38

【摘要】：针对声表面波器件测量中网络分析仪的负载阻抗与射频传输线特性阻抗不匹配,导致传输线上反射波幅值较大的问题,提出一种减少传输线上反射波的负载阻抗匹配系统与方案。负载阻抗匹配方案针对声表面波器件测量中输入与输出端分别设计不同的无源负载阻抗匹配网络,使输入输出端都处于匹配状态。负载阻抗匹配系统集成了未匹配通道与匹配通道,根据负载阻抗不同调整匹配参数。对一个中心频率为101.764 MHz,带宽为30 MHz的声表面波器件使用该匹配方案前后中心频率处的衰减进行测量对比,实验结果表明采用该匹配方案后在中心频率点处输入及输出反射损耗分别为-49.36 dB和-38.13 dB,比未采用匹配方案时分别减少了44.99 dB和29.44 dB。
【图文】：

渫ǖ朗?声表面波器件S11及S22阻抗，分别为S11=(11．41－j10．91)Ω，S22=(54．68+j38．40)Ω。接着，依据匹配网络结构图，此时端口一匹配电路单元采用位置C的π型电路，端口二匹配电路单元采用T型电路，经过调整后采用位置E的T型电路。进一步，由史密斯匹配轨迹图结合计算公式确定无源负载阻抗匹配网络值，计算得电感L11=270μH，电感L12=50mH，电感L21=40nH，电感L22=270μH，电容C11=22pF，电容C21=47pF，由此搭建端口一及端口二阻抗匹配电路，完成负载阻抗匹配系统设计。图6为根据所提出的负载阻抗匹配方案所设计的匹配系统。图6负载阻抗匹配系统图使用AgilentE5062A网络分析仪测量匹配后声表面波器件的反射损耗S11及S22的史密斯阻抗圆图，结果如图7所示。图7负载阻抗匹配结果图图7(a)中标记1位置为待测声表面波器件的中心频率点处，标记1点处频率为101．764MHz，阻抗实部为50．763Ω，虚部为－3．4120Ω，即匹配后中心频率点处S11阻抗为:S11=(50．763－j3．4120)Ω，经过端口一匹配电路单元后S11阻抗显部分容性，大小为458．36pF，图7(b)中标记1点处频率为101．764MHz，阻抗实部为49．937Ω，虚部为－2．9931Ω，即匹配后中心频率点处S22阻抗为:S22=(49．9370－j2．9931)Ω，经过端口二匹配电路单元后S22阻抗显403

端口二匹配电路单元采用T型电路，，经过调整后采用位置E的T型电路。进一步，由史密斯匹配轨迹图结合计算公式确定无源负载阻抗匹配网络值，计算得电感L11=270μH，电感L12=50mH，电感L21=40nH，电感L22=270μH，电容C11=22pF，电容C21=47pF，由此搭建端口一及端口二阻抗匹配电路，完成负载阻抗匹配系统设计。图6为根据所提出的负载阻抗匹配方案所设计的匹配系统。图6负载阻抗匹配系统图使用AgilentE5062A网络分析仪测量匹配后声表面波器件的反射损耗S11及S22的史密斯阻抗圆图，结果如图7所示。图7负载阻抗匹配结果图图7(a)中标记1位置为待测声表面波器件的中心频率点处，标记1点处频率为101．764MHz，阻抗实部为50．763Ω，虚部为－3．4120Ω，即匹配后中心频率点处S11阻抗为:S11=(50．763－j3．4120)Ω，经过端口一匹配电路单元后S11阻抗显部分容性，大小为458．36pF，图7(b)中标记1点处频率为101．764MHz，阻抗实部为49．937Ω，虚部为－2．9931Ω，即匹配后中心频率点处S22阻抗为:S22=(49．9370－j2．9931)Ω，经过端口二匹配电路单元后S22阻抗显403

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