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4-2016

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Design Bild 3:

Design Bild 3: Microwave-Office-Schaltplan Bild 4: Anpassen eines linearen Modells an die S-Parameter in MultiMatch lich der Referenzebene, Mehrstufigkeit und vieles mehr. Es gibt interessante Ähnlichkeiten mit den Rauschparametern, wie Serien-Feedback, was eine leichtere Anpassung für maximale Leistung ermöglicht. Heute sind HB-Simulationen so schnell wie lineare Simulationen vor 20 Jahren. Obwohl präzise nichtlineare Transistor-Modelle entwickelt wurden, gibt es sie nach wie vor für viele nützliche Transistoren nicht. Abrie´s Leistungsparameter- Ansatz ist eine vollständig entwickelte Methode, die problemlos in einen der allgemeinen Simulatoren zur Beschleunigung und Verbesserung des Design- Prozesses für P1dB , Psat max eingefügt werden kann, vor allem wenn nichtlineare Modelle nicht verfügbar sind. Design-Beispiel: PA für 0,5 - 2,5 GHz In diesem Beispiel wird der optimierte Designprozess für den Entwurf einer 0,5 - 2,5-GHz- Stufe mit einem 45 W Gallium- Nitrid (GaN)- high electron mobility Transistor (HEMT) beschrieben. Neben dem Design- Prozess werden die Ergebnisse der HB-Simulationen der dynamischen Belastungslinien (DLLs) für jede Stufe dargestellt. Das sorgt für ein besseres Verständnis des Design-Prozesses und zeigt auch einen Weg, wie Bild 5: Load-Pull-Konturen über der Bandbreite man die gewünschte Leistung aus einer Transistorstufe erhält, wenn kein nichtlineares Modell verfügbar ist. Bild 3zeigt ein Schaltbild im Microwave Office Circuit Simulator, in dem das nichtlineare Transistormodell und der Tuner dazu verwendet werden könnten, die Impedanzen für die maximale Leistung und die Verstärkung über das Frequenzband zu extrahieren. Hier werden jedoch nur die S-Parameter am Transistor I max /2 extrahiert. Die extrahierten S-Parameter werden dann in MultiMatch importiert, wo ein lineares Modell an sie angepasst wird (Bild 4). Nach Festlegung der maximalen Strom- und Spannungs-Bereiche (Clipping- Grenzen) auf den I/V-Kurven, dienen die Leistungsparameter zum Extrahieren der Load-Pull- Daten (Bild 5). In Bild 6 ist das Ausgangs- Netzwerk synthetisiert, um die erforderliche Lastimpedanz für maximale Leistung vor dem Clippen bereitstellen zu können. Dann folgt die Synthese der verlustbehafteten und verlustfreien Anpassnetzwerke am Eingang, die für maximalen, flachen Ver- 28 hf-praxis 4/2016

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