將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

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下面的圖中顯示了從源向負載傳輸射頻功率。 類似於先前關於從源到負載的電壓的討論,精確的術語應該表示“從源傳到負載的實部的功率”,即不包括負載阻抗的虛部。

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

圖1、從源端向到負載端傳遞的射頻信號功率

讓我們假設傳遞的射頻信號功率在源端和負載端上受到反射的影響,即:

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

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γS=源端的功率反射係數

γL =負載端的功率功率反射係數

在源端和負載端的功率反射係數γS,γ L與源端和負載端的電壓反射係數 ΓS. 和ΓL之間的關係如下:

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源和負載的阻抗不等於傳輸線的特性阻抗。 從源傳遞的功率將在源和負載之間來回反彈。 在RL上產生的功率是RL上源和負載之間的電壓來回反彈後所有剩餘的功率與的總和 。

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另外,讓我們假設源提供一個純正弦電壓vS = vS0*e jωt ,在負載處傳遞過來的電壓的到達的延遲時間為Td。 時間參考點t=0定義為電壓從源傳遞的時刻。

R L上剩餘功率的一般表達式是R L上在電壓在源和負載之間來回反彈後所有剩餘功率的總和 ,可以表示如下:


將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

當時延Td接近為0時,即:

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

上面的方程可以簡化為:

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

功率不穩定的問題

在下面的情況下,即當負載的反射係數不為0(即失配情況下時):

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

當延遲時間為Td不為零時,即當負載處的功率反射存在時延且延遲時間不可忽略時,從源到負載的功率P R. L1 不穩定。 從下面的表達式中可以看到,只要T d是不可忽視的, 那麼到達負載的RF功率就是會不斷變化的,儘管可能隨著時間的推移,這種變化會變得越來越小。

將射頻信號功率從源端傳遞到負載端所遇到的功率不穩定的問題

然而,在大多數情況下,只要T d是個小小的時隙,這種功率的不穩定只能在很短的時間內才看得到。 在集成電路中,從源到負載的走線長度通常遠小於相應的四分之一波長。 因此,這種功率不穩定性可以忽略,因此,下面表達式確實是一個很好的近似。


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