0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

關(guān)于ADS負(fù)載牽引設(shè)計(jì)的總結(jié)

QTv5_SI_PI_EMC ? 來源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-09-22 09:45 ? 次閱讀

編者注:最近和手機(jī)硬件和射頻工程師聯(lián)系的比較多,一些工程師談到Load pull(負(fù)載牽引)的設(shè)計(jì),總覺得存在一些問題。射頻功率放大器的設(shè)計(jì)離不開ADS的仿真,在仿真中往往采用負(fù)載牽引的方法。相信大家一定都遇到過仿真結(jié)果不收斂而導(dǎo)致仿真停止的情況。本文是我在網(wǎng)上看到的一篇關(guān)于ADS負(fù)載牽引設(shè)計(jì)的總結(jié),寫得比較基礎(chǔ),特此轉(zhuǎn)載,希望能夠?qū)Ω嗟娜似鸬綆椭饔?。本文來自新浪博客的兩篇文章的匯總。

加入 ADS 群半年多來,不時(shí)在群里面碰到有人問做負(fù)載牽引時(shí)出現(xiàn)的不收斂問題,雖然自己也自告奮勇的出來聊幾句,奈何自己的文采有限,無法說清楚這個(gè)問題。其實(shí)我自己半年前也曾為此問題困擾一個(gè)星期之久,幸好有群里面的流星和羽纖二位大哥的指點(diǎn),二位大哥對(duì)我在ADS 操作和射頻微波功放方面的困惑進(jìn)行了無私的指點(diǎn),加快了我完成了雷達(dá)發(fā)射機(jī)的研制進(jìn)程,對(duì)此我深表感謝。

前些時(shí)候,群里面部分同樣如我半年前一樣在負(fù)載牽引上遇到困惑的人邀請(qǐng)我寫一個(gè)實(shí)例,用這個(gè)實(shí)例來說明如何解決負(fù)載牽引中碰到的不收斂問題,由于這幾天我剛接手了另外兩個(gè)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的研制項(xiàng)目,一直沒有抽出足夠的時(shí)間來寫,今天有時(shí)間就做個(gè)注解,寫得不好,不要介意,但愿本文檔對(duì)一些剛?cè)腴T的新手在碰到負(fù)載牽引時(shí)出現(xiàn)的不收斂問題能提供一些幫助。

下面我以freescale的新一代功放管MRF6V2300作為例子來說明負(fù)載牽引問題。MRF6V2300 是freescale 推出的新一代功放管,CW 輸出功率為300W,額定漏工作電壓為50V,工作頻率為10-600MHz,價(jià)格僅500 元一只,是米波雷達(dá)和廣播電視發(fā)射機(jī)的廉價(jià)實(shí)用管子。

其DATASHEET 上提供了三個(gè)典型的頻率點(diǎn)的輸入和輸出阻抗:27MHz,220MHz,450MHz。參考靜態(tài)偏置電壓典型值為2.6V時(shí),其靜態(tài)偏置電流典型值是900mA,因?yàn)楸容^容易,這里面我不作靜態(tài)電流的仿真了,直接采用靜態(tài)偏置電壓2.6V(ADS仿真結(jié)果是919mA)。

先仿真頻點(diǎn)f1=27MHz,datasheet 上顯示其輸出負(fù)載Zload=3.50+j*0.19。我們打開ADS,新建一個(gè)空白原理圖,在其工具欄的DesignGuide上點(diǎn)擊下拉菜單中選擇Amplifier 點(diǎn)1-Tone Nonlinear Simulations 展開,選擇Load-Pull-PAE,Output Power Contours 然后點(diǎn)擊OK按鈕就行了,出來如圖1-1 所示的原始原理圖和圖1-2 所示的原始仿真圖:

圖1-1 Load-Pull 原始原理圖

圖1-2 Load-Pull 原始仿真圖

對(duì)圖1-1,我們首先更換管子成我們要測(cè)試的MRF6V2300N,把兩個(gè)圖標(biāo)都換上,然后輸入功率Pavs 改成20dBm,頻率RF freq 改成27MHz,漏電壓Vhigh改成50,柵壓(偏置電壓)改成2.6,其它都不變,如圖1-3 所示:

從圖 1-4 可以看到,在輸入為20dBm的情況下,其輸出已經(jīng)達(dá)到了53.79dBm了,這離其典型輸出功率300W(54.7dBm)已經(jīng)很接近,但我們從圖1-4 的左下角的坐標(biāo)圖中看到其功率圓和效率圓的圓心都沒有顯示出來,對(duì)圖1-4左下角的坐標(biāo)圖局部放大如圖1-5所示:

圖1-5 左下角坐標(biāo)圖局部放大圖

從圖1-5 中,我們可以看出,其功率圓和效率圓的圓心在圖的正左方,我們重新設(shè)定圖1-1 中原始圖的圓心,我們大膽猜測(cè)其圓心s11_center 為-0.75+j*0.0,半徑s11_rho 為0.2,并將采樣點(diǎn)數(shù)改為500,如圖1-6 所示:

為什么用右下角的圖?而不是左上角的圖?純屬個(gè)人喜好,我就不喜歡某些高高在上的人,就算圖我也不喜歡高高在上的那兩幅,而喜歡很謙虛的下面兩幅,下面兩幅圖我用著舒坦!相信等我介紹完了下面兩幅圖的妙處之后,你也會(huì)喜歡底下哥倆的!好,現(xiàn)在把最大輸出功率框圖移到移動(dòng)到圖標(biāo)m3附近,這樣看得清楚些,如圖1-9 所示:

圖1-12 輸出阻抗顯示圖

從圖1-12 中可以看出最大輸出功率(54.48dBm)時(shí),輸出阻抗為4.486+j*0.812,效率為62.54%。之所以采用右下角那個(gè)圖,是因?yàn)橛蚁陆悄莻€(gè)圖精度很高(不像左上角那個(gè)圖,精度很差,簡(jiǎn)直不可忍受?。┖昧耍F(xiàn)在可以加大輸入功率了,為了測(cè)試出300W 時(shí)候的輸出阻抗,必須加大輸入功率!現(xiàn)在增加輸入功率到21 dBm,其它不變?nèi)鐖D1-13 所示:

圖1-14 加大輸入功率后的仿真圖我們?cè)僖淮螌?duì)圖1-14 的m3 的光標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)。使其移動(dòng)到附近最大輸出功率框圖顯示為54.82dBm(303.39W),如圖1-15 所示:

圖1-15 移動(dòng)到最大輸出功率的功率圓和光標(biāo)現(xiàn)在,再次縮小仿真結(jié)果圖,你只要用鼠標(biāo)的滾輪往下滾就行了,你就可以看到如圖1-16 的300W 輸出所對(duì)應(yīng)的阻抗和效率了,其輸出阻抗是Zload=3.932+j*0.795,效率為60.54%。這就是我們我們要的最終結(jié)果!

Loadpull仿真時(shí)經(jīng)常遇到不收斂的情況

1)smith圓圖中仿真阻抗范圍太大,適當(dāng)設(shè)置減小loadpull阻抗范圍可增加收斂。提高HB仿真器的階數(shù),默認(rèn)為5,可以設(shè)更高點(diǎn)也能增加收斂。

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),之前在牽引NPTB00004這個(gè)GaN管子的時(shí)候,也經(jīng)常遇到不收斂的情況。一般我是根據(jù)錯(cuò)誤提示,對(duì)HB仿真控制里進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置,如下圖,包括收斂模式,最大迭代次數(shù),算法等參數(shù),一般根據(jù)錯(cuò)誤提示設(shè)置后就能收斂了。

2)另外的因素還包括原理圖阻抗?fàn)恳狞c(diǎn)數(shù),柵極的阻抗,一般柵極都是很小的阻抗,如果太小接近smith圓圖邊沿也會(huì)比較難收斂,這時(shí)可在條件允許情況適當(dāng)取大一點(diǎn)柵極電阻,讓它往中間移,這樣能提高收斂性,而且在后面匹配的時(shí)候也更好匹配。

3)諧波仿真器中階數(shù)降下來,5階3階都試試!

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 射頻
    +關(guān)注

    關(guān)注

    104

    文章

    5599

    瀏覽量

    167983
  • 功率
    +關(guān)注

    關(guān)注

    14

    文章

    2069

    瀏覽量

    69947
  • ADS1220
    +關(guān)注

    關(guān)注

    24

    文章

    488

    瀏覽量

    125212

原文標(biāo)題:【一線工程師】ADS負(fù)載牽引(Load pull)實(shí)例設(shè)計(jì)要點(diǎn)總結(jié)

文章出處:【微信號(hào):SI_PI_EMC,微信公眾號(hào):信號(hào)完整性】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    基于負(fù)載牽引技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    ,接著對(duì)該放大電路進(jìn)行負(fù)載牽引,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)輸進(jìn)輸出匹配網(wǎng)絡(luò),最后使用ADS軟件進(jìn)行整體仿真,得到了滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的功率放大器。
    發(fā)表于 01-23 10:59 ?4788次閱讀
    基于<b class='flag-5'>負(fù)載</b><b class='flag-5'>牽引</b>技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    牽引逆變器控制策略(牽引和制動(dòng))

    本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:00 編輯 我想問的是,地鐵牽引逆變器,在牽引工況時(shí),SPWM控制逆變出來的電壓幅值和頻率是怎么變化的?在制動(dòng)工況時(shí),SPWM控制逆變出來
    發(fā)表于 10-16 21:30

    求大神解答ads負(fù)載牽引時(shí)怎么選擇歸一化阻抗Z0

    求大神解答ads負(fù)載牽引時(shí)怎么選擇歸一化阻抗Z0,有時(shí)候選的10Ohm,有時(shí)候選的其他的?
    發(fā)表于 09-21 15:59

    怎么在負(fù)載牽引測(cè)量中改變帶寬

    我一直在嘗試使用PtRF_CDMA2K_REV信號(hào)在2009 ADS中進(jìn)行負(fù)載牽引仿真,并改變碼片速率,以便在仿真中獲得不同的帶寬,并查看其PAE(功率附加效率)和ACPR(相鄰信道功率比)等值線
    發(fā)表于 01-04 15:24

    分享一款不錯(cuò)的基于負(fù)載牽引技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    求大神分享一種基于負(fù)載牽引技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)
    發(fā)表于 04-22 06:56

    基于負(fù)載牽引技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    電路,接著對(duì)該放大電路進(jìn)行負(fù)載牽引,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)輸進(jìn) 輸出匹配網(wǎng)絡(luò),最后使用ADS 軟件進(jìn)行整體仿真,得到了滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的功率放大器。 功率放大器處于通訊系統(tǒng)中信號(hào)發(fā)射機(jī)的最末端,用來放大信號(hào),與小信號(hào)放大器不同, 它要輸
    發(fā)表于 12-06 02:56 ?1671次閱讀
     基于<b class='flag-5'>負(fù)載</b><b class='flag-5'>牽引</b>技術(shù)的射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    PXI和LabVIEW應(yīng)對(duì)下一代負(fù)載牽引測(cè)量速度

    Microwave 和 Mesuro 聯(lián)合開發(fā)負(fù)載牽引解決方案。這些負(fù)載牽引解決方案供應(yīng)商將他們的專業(yè)知識(shí)與NI PXI 硬件和LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合來克服航空航天和國(guó)防以
    發(fā)表于 12-06 16:21 ?295次閱讀

    晶振等效負(fù)載與外接牽引負(fù)載的換算關(guān)系的詳細(xì)資料免費(fèi)下載

    晶振的等效負(fù)載電容(CL)和電路中實(shí)際牽引電容(C1、C2)存在一定的換算關(guān)系。 1、 晶振的等效負(fù)載電容 CL 2、 晶振的外接牽引負(fù)載
    發(fā)表于 11-19 08:00 ?8次下載
    晶振等效<b class='flag-5'>負(fù)載</b>與外接<b class='flag-5'>牽引</b><b class='flag-5'>負(fù)載</b>的換算關(guān)系的詳細(xì)資料免費(fèi)下載

    ADS負(fù)載牽引設(shè)計(jì)的一些總結(jié)

    射頻功率放大器的設(shè)計(jì)離不開ADS的仿真,在仿真中往往采用負(fù)載牽引的方法。相信大家一定都遇到過仿真結(jié)果不收斂而導(dǎo)致仿真停止的情況。本文是我在網(wǎng)上看到的一篇關(guān)于
    發(fā)表于 11-12 10:39 ?2次下載
    <b class='flag-5'>ADS</b><b class='flag-5'>負(fù)載</b><b class='flag-5'>牽引</b>設(shè)計(jì)的一些<b class='flag-5'>總結(jié)</b>

    怎么樣使用負(fù)載牽引技術(shù)設(shè)計(jì)放大電路

    ,接著對(duì)該放大電路進(jìn)行負(fù)載牽引,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)輸進(jìn)輸出匹配網(wǎng)絡(luò),最后使用ADS軟件進(jìn)行整體仿真,得到了滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的功率放大器。功率放大器處于通訊系統(tǒng)中信號(hào)發(fā)射機(jī)的最末端,用來放大信號(hào),與小信號(hào)放大器不同,它要輸出一定的功率
    發(fā)表于 09-16 10:46 ?0次下載
    怎么樣使用<b class='flag-5'>負(fù)載</b><b class='flag-5'>牽引</b>技術(shù)設(shè)計(jì)放大電路

    關(guān)于單片機(jī)晶振旁邊兩個(gè)負(fù)載電容問題總結(jié)資料下載

    電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供關(guān)于單片機(jī)晶振旁邊兩個(gè)負(fù)載電容問題總結(jié)資料下載的電子資料下載,更有其他相關(guān)的電路圖、源代碼、課件教程、中文資料、英文資料、參考設(shè)計(jì)、用戶指南、解決方案等資料,希望可以幫助到廣大的電子工程師們。
    發(fā)表于 04-24 08:41 ?1次下載
    <b class='flag-5'>關(guān)于</b>單片機(jī)晶振旁邊兩個(gè)<b class='flag-5'>負(fù)載</b>電容問題<b class='flag-5'>總結(jié)</b>資料下載

    負(fù)載牽引測(cè)試系統(tǒng)--放大器設(shè)計(jì)

    負(fù)載牽引測(cè)試系統(tǒng)之放大器設(shè)計(jì)說明。
    發(fā)表于 06-07 10:30 ?25次下載

    apache反向代理和負(fù)載均衡總結(jié)

    apache反向代理和負(fù)載均衡總結(jié)(5g電源技術(shù)要求)-apache反向代理和負(fù)載均衡總結(jié) ? ? ? ? ? ? ? ?
    發(fā)表于 08-31 12:27 ?0次下載
    apache反向代理和<b class='flag-5'>負(fù)載</b>均衡<b class='flag-5'>總結(jié)</b>

    詳解矢量負(fù)載牽引技術(shù)

    負(fù)載牽引系統(tǒng)是改變射頻微波器件輸入源阻抗和輸出負(fù)載阻抗的阻抗牽引系統(tǒng),它可以測(cè)量出射頻微波器件及功率芯片在不同源阻抗及負(fù)載阻抗下的各種工作參
    的頭像 發(fā)表于 07-09 11:38 ?885次閱讀
    詳解矢量<b class='flag-5'>負(fù)載</b><b class='flag-5'>牽引</b>技術(shù)

    使用ADS795x-Q1對(duì)HEV和EV牽引逆變器系統(tǒng)進(jìn)行溫度監(jiān)控

    電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《使用ADS795x-Q1對(duì)HEV和EV牽引逆變器系統(tǒng)進(jìn)行溫度監(jiān)控.pdf》資料免費(fèi)下載
    發(fā)表于 09-27 11:16 ?0次下載
    使用<b class='flag-5'>ADS</b>795x-Q1對(duì)HEV和EV<b class='flag-5'>牽引</b>逆變器系統(tǒng)進(jìn)行溫度監(jiān)控