EEPW论坛

最简单的匹配网络是“分离电容”，如最近发表在Microwaves & RF的一篇文章所述。3 连接此电容到具有偏置电感的PA输出(见图2)，可以调节C2，使其与L1 (与PA电容有关)和残余电抗(来自C1和环路天线电感)组成并联谐振。电容器C1的等效串联电阻(ESR)通常为0.138Ω，所以带串联电容的小环形天线总电阻为0.46Ω (在315MHz)。

在频率为315MHz的谐振匹配网络中，微型环路通过环路串联电抗和C1转换成一个优化在125Ω (MAX7044获得最高效率的最佳负载)的等效并联电路。注意在MAX7044数据资料中引用的效率针对于50Ω负载。辐射效率对应的最佳电阻可能不同。我们的PA在较宽的阻抗范围和功率等级下具有很高的效率。并联电容C2和偏置电感L1调谐等效并联电路的电抗。

C1和环路电感在所要求的频率表现为正电抗，所以，可考虑用两个电容和环路电感作为“L”匹配网络(并联C，串联L)，此网络将小环路电阻变换到125Ω。从左往右看，它是一个低通、由高到低的匹配网络。偏置电感L1对于匹配不是关键元件，但作为直流通路，为PA提供工作电流是必须的，并可用来抑制高次谐波。

表1给出用于环路天线的精确参量值。

表中的C2电容值不包括大约2pf的PA输出端和PCB杂散电容的电容值。在本文中，此2pf电容在所有匹配计算中加入C2值中。

图3所示是匹配于315MHz时，该匹配网络的RF功率传输特性曲线。功率传输特性曲线是由源电阻(RS)将功率传输到一个负载阻抗(RL+XL)的表达式计算的，负载阻抗是由匹配网络变换的环形天线阻抗。

这个表达式乘以天线效率和匹配元件引起的功耗，即可得到发射功率与可用功率之比。

所有曲线峰值出现在315MHz，而频率相关性的讨论刚好与之吻合。工作在433.92MHz的性能类似，但没有给出。

假设环形天线的模型是正确的，而且能达到匹配电容器的精确值，则失配损耗为0dB；而天线损耗刚好是电容器(辐射电阻除以总电阻)所增加的-14.1dB效率损耗和耗散损耗。这种匹配网络相对于没有匹配的36.2dB损耗(25dB失配损耗加上11.2dB效率损耗)和来自单并联电容(失调天线电抗)的34.7dB损耗(19dB失配损耗加15.7dB效率损耗和电容器耗散损耗)有了显著改进。特性曲线包含了单并联电容“匹配”的功率传输特性，仅供参考。

实际上，小环形天线所具有的Q值比理论上预期的Q值低很多。根据实验室测量印刷电路板环路(图1所示)的结果进行计算，得到总等效串联电阻为2.2Ω (在315MHz)，而不是理论值0.46Ω。用此电阻值，匹配环路的标准电容和电感值如表2所示。