优秀毕业设计(论文)-姚菲菲-基于MATLAB的RF电路设计与仿真

毕业设计（论文）基于Matlab的RF电路设计与仿真学院：信息科学技术学院专业：姓名：指导老师：信息工程姚菲菲学号：职称：0501311039孙鲁副教授中国·珠海二○○九年五月北京理工大学珠海学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业设计《基于Matlab的RF电路设计与仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。承诺人签名：日期：年月日北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计I基于Matlab的RF电路设计与仿真摘要该文首先介绍了一般射频系统，介绍了在射频（RF）电路设计中史密斯圆图的发展机器重要作用，接着介绍了史密斯圆图的基本构成原理，还介绍了晶体管的S参数。重点介绍了利用MATLAB对RF系统中放大器模块设计的圆图仿真，并通过实例，得到了符合设计的圆图。而且该文对RF晶体管放大器设计的基本理论知识进行了详细阐述，对放大器的性能指标提出定义，同时还用圆方程描述了稳定性、增益、噪声和电压驻波比指标。并得出结论，MATLAB可以有效的应用在RF系统设计中，其对微波电路的圆图仿真实现，可以为广大RF电路设计者提供很大帮助。关键字：射频系统MATLABRF放大器圆图仿真北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计IIMatlabbasedontheRFcircuitdesignandsimulationABSTRACTThispaperintroducesthegeneralRFsystems,introducedintheradiofrequency(RF)circuitdesignSmithchartanimportantroleinthedevelopmentofthemachine,andthenSmithintroducedthebasicprinciplesofmap,alsointroducedtheS-parametersoftransistors.FocusesontheuseofMATLABtotheRFamplifiermodulesystemdesignsimulationofaroundFigure,andthroughexamples,havebeendesignedinlinewiththecirclediagram.AndthetextoftheRFtransistoramplifierdesignofthebasictheoryofknowledgeexpoundedindetailontheamplifiertothedefinitionofperformanceindicators,butalsodescribestheuseofcircleequationstability,gain,noiseandVSWRindicators.Andconcluded,MATLABcanbeeffectivelyusedintheRFsystemdesign,themicrowavecircuitsimulationtoachievethecircularmap,wecanprovidethemajorityofRFcircuitdesignersofgreathelp.Keyword:RFsystemMATLABRFamplifierSmithchart’ssimulation北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计III目录摘要......................................................IABSTRACT...................................................II毕业设计题目要求...........................................11引言.....................................................21.1课题的研究意义...............................................21.2国内外研究现状...............................................31.2.1射频技术现状...............................................31.2.2射频技术发展方向...........................................31.3本文研究的目标...............................................41.4论文结构简介.................................................42射频电路设计的基本内容..................................62.1一般射频系统.................................................62.2SMITH圆图的构成和工作原理....................................72.2.1等反射系数圆...............................................72.2.2阻抗圆图...................................................72.2.3标定电压驻波比...........................................92.3散射参数（S参数）..........................................103RF晶体管放大器设计....................................123.1放大器的性能指标............................................123.2放大器的功率关系............................................133.2.1射频源....................................................13北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计IV3.2.2转换功率增益..............................................143.2.3其他功率关系..............................................143.3稳定性判定..................................................153.3.1稳定性判定圆..............................................153.3.2绝对稳定..................................................163.3.2放大器的稳定措施..........................................173.4增益恒定....................................................193.4.1单向化设计法..............................................193.4.2单向化设计误差因子........................................203.4.3双共轭匹配设计法..........................................203.4.3功率增益和资用功率增益圆..................................213.5噪声系数圆..................................................223.6等驻波比圆..................................................233.7宽带放大器..................................................244Matlab的计算和仿真....................................264.1设计一个具有最佳噪声系数和预定增益的小信号放大器.............26原理分析........................................................26稳定性及最大增益分析............................................27等功率增益圆设计................................................28噪声系数分析....................................................294.2用等驻波比设计法实现预定的功率增益和噪声系数.................30设计原理及步骤：................................................30北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计V4.3试验结果分析................................................335结论....................................................34参考文献...................................................35附录A...................................................36MATLAB基本知识.................................................36附录B...................................................38B.1稳定性判定圆M程序..........................................38B.2等功率增益圆图设计程序......................................38B.3等噪声系数圆图设计程序......................................40B.4等驻波比圆图设计程序........................................43谢辞......................................................48北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计1毕业设计题目要求基于Matlab的RF电路设计与仿真一、主要研究内容：毕业设计主要是完成基于Matlab的RF电路设计与仿真，主要是RF功率放大电路部分，涉及大量射频电路设计的理论知识。其中，采用Matlab作为主要仿真工具，将所设计的RF功率放大电路进行性能分析，并完成RF系统的设计。二、主要任务及目标：主要任务：主要任务是实现基于Matlab的RF电路设计与仿真，应包括以下几个方面：.1、RF电路的基本知识了解；2、RF电路功放部分的设计；3、Matlab中RF工具的了解；4、RF功放电路性能的分析；目标：1、了解RF电路及系统的知识；2、RF电路设计3、Matlab工具的使用4、RF系统设计及仿真。北京理工大学珠海学院2009届本科生毕业设计21引言1.1课题的研究意义近几年来，无线通信系统在世界范围内得到了迅速发展，并不断有新技术出现，主要在于射频硬件处理技术的不断发展。从第1代模拟蜂窝移动通信，