FM放大器输出电路阻抗匹配分析

欧阳开勇

放大电路分析，首先查元件参数表，知道放电管的导通电阻Ron和负载阻抗，再计算出电路板的介电常数εr。放大电路中微带线L4长度及其特性阻抗都是已知数。还必须知道放大器工作波段，才能确定中心频率数值。频率确定后，将放大器电路中的电感、电容元件，变换出电抗电路，方便进行阻抗匹配分析。

1 放大电路阻抗匹配分析

场效应管BLF244组成的小功率调频放大器输出电路，如图1所示。

场效应管BLF244组成的小功率调频放大器输出电路，常作为BLF177的推动电路。已知场效应管导通电阻Ron=0.8Ω，电路板的介电常数εr=3.9，微带线长度1.6cm，微带线特性阻抗Z0=30Ω，电路的负载阻抗RL=50Ω（已知数根据实际电路测量、计算获得）。调频波段中心频率设为100MHz，波长λ=3m，介质中的波长。在图1中，电感L5对高频开路，阻抗无穷大。所以，图1电路可以变换成为图2电路。

图1 小功率调频放大器输出电路

图2 LCR阻抗电路

2 将电路集中参数变换成阻抗电路图

图2是LCR阻抗电路。由于电路工作在88MHz至108MHz频带内，因此，电路中的C9，应该设计为可变电容，当工作频率与调频波段中心频率相差大时，调整C9，使电路达到阻抗匹配。计算图2电路的阻抗匹配，由于C9是可变的，我们就首先只计算C9的两边电路，最后确定C9的值。

3 用传输线理论计算C9右边的总阻抗

首先计算C9右边的总阻抗。对Ron=0.8Ω进行规划阻抗：

对微带线L4进行规划线段：

在图3阻抗圆图中找到的点。

规划阻抗在图3阻抗圆图中为A点，A点的规划阻抗在阻抗圆图中反时针推进0.01，得到B点的规划阻抗，反规划阻抗：

所以，Zon=ZB+j12=0.9-j1.86+j12≈0.9+j10（Ω），即图2中C9右边的阻抗等于Zon，如图4所示。

图3 阻抗圆图计算法

图4 设C9的阻抗为6.75Ω

图4中，由于C9是可调电容，设C9的阻抗为6.75Ω，得出：

图4右边阻抗Zon与左阻抗Z0L两阻抗的实部相等，说明电路匹配。总之，调整C9，电路的驻波系数：VSWR=1，即放大管输出功率全部输出到负载。