功率放大器為什么要關注阻抗匹配問題？如何進行阻抗匹配？

　　功率放大器的匹配方法在線性網絡設計中，為獲得最大功率傳輸，網絡通常采用共軛阻抗匹配方式，但由于功率放大器輸入、輸出阻抗呈現非線性，不可能實現共軛匹配，通常是將50Ω負載變換到這樣一個阻抗值，其實部可在輸入、輸出偏置電壓下獲得最大輸出功率，其虛部可以將晶體管內部寄生元件調諧掉，該網絡變換成的阻抗稱為最佳負載阻抗，也稱為動態輸出阻抗。   由于功率放大器工作于非線性，小信號放大器的網絡設計方法不再適用。通常采用以下三種方法來設計功率放大器的匹配網絡：動態阻抗法、大信號S參數法和負載牽引法。
 

　　動態阻抗法：動態阻抗法要求提供大信號工作狀態下的動態輸入、輸出阻抗。動態阻抗測試原理是：將功率管調整到最大功率輸出狀態，然后分別測出從信號源向功率管輸入端看去、從負載向輸出端看去的阻抗，其阻抗值即為動態輸入(Zin)、動態輸出阻抗(ZOL)。
 

　　大信號S參數法：利用大信號S參數可以進行功率放大器的功率增益、穩定性的分析和增益、平坦度的設計。用大信號S參數設計功率放大器時，除了應根據輸出功率的大小選擇負載阻抗外，還可以根據絕對穩定條件和潛在不穩定條件兩種情況分別進行考慮。由于大信號S參數的測量比較困難，通常采用雙信號法或大電流直流擬合法來測量大信號S參數。
 

　　負載牽引法：負載牽引法要求給出對應各種不同的輸出功率、功率增益和效率等參數的數據，由計算機進行綜合設計。其設計系統較為復雜。通常對于大功率晶體管而言，廠家都會給出功率晶體管道動態輸入、輸出阻抗。
 

　　由于匹配網絡設計一般以50W(即史密斯圓圖圓心)為準，所以采用以上三種方法，無論是通過仿真軟件還是實際儀器如矢量網絡分析儀，都要在史密斯圓圖上匹配到50W。匹配電路設計目標：
 

　　輸入匹配電路：把微波晶體管的復數輸入阻抗變換為50W電阻性的源阻抗。
 

　　1) 最佳噪聲：Gout1=Gopt (Zout1=Zopt=1/Yopt)；
 

　　2) 最大功率增：Zout1=Zin*。