CN110932693B - 宽带差分式输入匹配网络设计方法和lc巴伦电路失配方法 - Google Patents

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CN110932693B CN201911294736.3A CN201911294736A CN110932693B CN 110932693 B CN110932693 B CN 110932693B CN 201911294736 A CN201911294736 A CN 201911294736A CN 110932693 B CN110932693 B CN 110932693B
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本申请公开了宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法，包括：在反射系数和正向传输系数满足所需指标的情况下，对现有的LC巴伦电路引入适当的失配，延展了LC巴伦电路的工作带宽；通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路，并将对称的两个单端L形输入匹配电路并联两路的接地端元件直接相连，得到差分式L形输入匹配电路；将引入失配的LC巴伦电路与差分式L形输入匹配电路进行级联连接，得到宽带差分式输入匹配网络，并通过调整电感值和电容值，消除由于级联后带来的阻抗失配。解决了单端结构的匹配网络由于通过键合线或芯片打孔接地产生的寄生电感对功率放大器工作带宽、增益性能的影响。

Description

宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法
技术领域
本申请涉及匹配网络技术领域，尤其涉及一种宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法。
背景技术
随着4G的大规模商用，其发展已进入成熟期，但由于信息时代网络数据流量激增，4G通信系统将很快达到其性能极限，无法继续满足消费者对超高清影视、大型互动游戏等更高的网络体验需求。为了应对未来千亿规模的物联网连接设备并实现低时延的海量数据传输，第五代移动通信系统(5G)的工作频率会扩展至Sub-6GHz全频段，工作带宽也将由现在的几十MHz进一步提高到几百MHz，在毫米波频段甚至要达到GHz；因此，射频功率放大器作为无线通信系统中的重要子模块，必须要满足宽带的需求。
现有采用GaAs HBT工艺(以HBT工艺为例，但并不局限于此)的射频功率放大器大多都是单端结构(Single-ended)，当负载和源的阻抗比很大时，电路的带宽将很窄，一般可通过级联L形匹配电路来实现宽带功放的设计。
而单端设计结构由于芯片上的有源HBT器件的接地必须通过键合线或芯片打孔的形式连接到真实的地，键合线或打孔产生的寄生电感会严重影响功率放大器的性能指标，更进一步的，键合线的长度、高度、角度以及与其它键合线的耦合程度均不可控，设计中也就无法通过建模的方式来准确估计寄生电感量。
发明内容
本申请实施例提供了一种宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法，解决了单端结构的匹配网络由于通过键合线或芯片打孔接地产生的寄生电感对功率放大器工作带宽、增益性能的影响。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种宽带差分式输入匹配网络设计方法，所述方法包括：
构建差分式L形输入匹配电路，所述差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第一端口分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端相连；
所述第一电容的另一端分别与所述第二电感、所述第三电容的一端相连；
所述第二端口分别与所述第二电容的一端、所述第一电感的另一端相连；
所述第二电容的另一端分别与所述第三电感、所述第三电容的另一端相连；
将所述LC巴伦电路和所述差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络；
调整所述LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或所述差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得所述差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
优选地，所述LC巴伦电路包括第一输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第四电容、第五电容、第四电感和第五电感；
所述第一输入端口分别与所述第四电感的一端、所述第四电容的一端相连；
所述第四电感的另一端分别与所述第一输出端口、所述第五电容的一端相连；
所述第四电容的另一端分别与所述第二输出端口、所述第五电感的一端相连；
所述第五电容的另一端和所属第五电感的另一端接地。
优选地，
所述第一电感值等于所述第二电感值；
所述第一电容值等于所述第二电容值；
所述第四电感值等于所述第五电感值；
所述第三电容值等于所述第四电容值。
优选地，构建差分式L形输入匹配电路具体包括：
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路；
将两个对称的所述单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
优选地，所述差分式L形输入匹配电路的电感值为所述单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，所述差分式L形输入匹配电路的电容值为所述单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
本申请第二方面提供一种LC巴伦电路失配方法，所述方法包括：
调整所述LC巴伦电路的第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值，使得所述LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
优选地，所述调整所述LC巴伦电路的第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值，使得所述LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值包括：
根据预置的负载阻抗步进幅度逐次调整所述第一输出端口和所述第二输出端口的负载阻抗值；
记录每次调整后的所述LC巴伦电路的反射系数、正向传输系数以及工作带宽大小；
在所述LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在所述工作带宽内波动变化不超过波动阈值时，停止调整所述第一输出端口和所述第二输出端口的负载阻抗值。
本申请第三方面提供一种宽带差分式输入匹配网络设计装置，所述装置包括：
构建模块，用于构建差分式L形输入匹配电路，所述差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第一端口分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端相连；
所述第一电容的另一端分别与所述第二电感、所述第三电容的一端相连；
所述第二端口分别与所述第二电容的一端、所述第一电感的另一端相连；
所述第二电容的另一端分别与所述第三电感、所述第三电容的另一端相连；
级联模块，用于将LC巴伦电路和所述差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络；
调整模块，用于调整所述LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或所述差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得所述差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
优选地，所述构建模块具体用于：
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路；
将两个对称的所述单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
优选地，所述差分式L形输入匹配电路的电感值为所述单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，所述差分式L形输入匹配电路的电容值为所述单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，提供了一种宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法，在反射系数和正向传输系数满足所需指标的情况下，对现有的LC巴伦电路引入适当的失配，延展了LC巴伦电路的工作带宽；通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路，并将对称的两个单端L形输入匹配电路并联两路的接地端元件直接相连，得到差分式L形输入匹配电路；将引入失配的LC巴伦电路与差分式L形输入匹配电路进行级联连接，得到宽带差分式输入匹配网络，并通过调整电感值和电容值，消除由于级联后带来的阻抗失配。解决了单端结构的匹配网络由于通过键合线或芯片打孔接地产生的寄生电感对功率放大器工作带宽、增益性能的影响。
附图说明
图1为本申请实施例提供的差分式宽带输入匹配网络的示意图；
图2为本申请实施例提供的LC巴伦电路的示意图；
图3为本申请实施例提供的单端双L形匹配电路的示意图；
图4为本申请实施例提供的差分式双L形匹配电路的示意图；
图5为本申请实施例提供的差分式双L形匹配电路的匹配效果仿真示意图；
图6为本申请实施例提供的LC巴伦电路的正向传输系数的仿真示意图；
图7为本申请实施例提供的LC巴伦电路引入失配前的正向传输系数的仿真示意图；
图8为本申请实施例提供的LC巴伦电路引入失配前后的反射系数的仿真示意图；
图9为本申请实施例提供的差分式宽带输入匹配网络进行级联调整后的正向传输系数仿真示意图；
图10为本申请实施例提供的在史密斯圆图构建L形输入匹配电路的匹配过程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参见图1，图1为本申请实施例提供的差分式宽带输入匹配网络的示意图。
本申请设计了一种宽带差分式输入匹配网络设计方法和LC巴伦电路失配方法，包括：
构建差分式L形输入匹配电路，差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感2L1、第二电感L2、第三电感L2、第一电容C1、第二电容C1和第三电容C2/2。
第一端口分别与第一电容C1的一端、第一电感2L1的一端相连。
第一电容的另一端分别与第二电感L2、第三电容C2/2的一端相连。
第二端口分别与第二电容C1的一端、第一电感2L1的另一端相连。
第二电容C1的另一端分别与第三电感L2、第三电容C2/2的另一端相连。
将LC巴伦电路和差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络。
需要说明的是，LC巴伦电路为：由两个相同的电感L3和两个相同电容C3组成的，是单端与差分对之间的转换模块，可以理解的是，激励源信号从LC巴伦电路的一端输入后，经两个输出端口进行输出，将LC巴伦电路的两个输出端口分别与差分式L形输入匹配电路的第一端口、第二端口进行连接，得到差分式宽带输入匹配网络。
调整LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种差分式宽带输入匹配网络进行级联调整后的正向传输系数仿真示意图。
需要说明的是，差分式宽带输入匹配网络由于级联电路相互影响的因素，构成整体输入匹配网络时还需要微调一下，这个调节既可单独对LC巴伦或者双L形匹配网络进行，也可两部分电路协同调整，优化后的仿真结果如图9所示；在3.9-5.9GHz带宽内，本申请的差分式输入匹配网络的插入损耗波动能控制在0.1dB以内，验证了本申请差分式输入匹配网络的可行性。
本申请实施例提供的一种宽带差分式输入匹配网络设计方法，在反射系数和正向传输系数满足所需指标的情况下，对现有的LC巴伦电路引入适当的失配，延展了LC巴伦电路的工作带宽；通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路，将两个对称的单端L形输入匹配电路并联两路的接地端元件直接相连，得到差分式L形输入匹配电路；将引入失配的LC巴伦电路与差分式L形输入匹配电路进行级联连接，得到宽带差分式输入匹配网络，并通过调整电感值和电容值，消除由于级联后带来的阻抗失配。解决了单端结构的匹配网络由于通过键合线或芯片打孔接地产生的寄生电感对功率放大器工作带宽、增益性能的影响。
以上是对本申请提供的一种宽带差分式输入匹配网络设计方法一个实施例进行详细的描述，以下将对本申请提供的一种宽带差分式输入匹配网络设计方法的另一个实施例进行详细的描述。
请参阅图3和图4，图3为本申请实施例提供的单端双L形匹配电路的示意图，图4本申请实施例提供的差分式双L形匹配电路的示意图，图10为本申请实施例提供的通过在史密斯圆图构建L形输入匹配电路的匹配过程的示意图。
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路。
需要说明的是，根据源与负载阻抗值，外加品质因子Q的限制，在史密斯圆图上或通过计算式确定好各元件的初始值。品质因子Q为图10中上下对称的两条黑色弧线，匹配过程，首先要确定源和负载阻抗，负载阻抗在图10是一个空心方块(中轴线左边)，源阻抗则是空心圆形，从负载阻抗出发，首先串联一个电感，再并联一个电容，接着串联一个电容，最后并联一个电感即匹配到源阻抗，在整个过程(从圆图上看是从左往右的方向)中均要保证阻抗匹配点位于上下对称的等Q线内。图10串联的一个电感就使得负载阻抗恰好变换到等Q线与变换路径的交点上。
将两个对称的单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
需要说明的是，由于差分两路匹配网络的结构、尺寸、值和版图均完全对称，其元件数量应当是单端电路的两倍，但考虑到射频信号链路间的相位差为180°，上下两路并联元件共地可直接相连，交点呈现交流虚拟地且直流偏置不存在，由此即可把物理接地给省略掉，同时上述通过史密斯圆图匹配构建的单端L形输入匹配电路相接后等效合并成单元件。
优选地，差分式L形输入匹配电路的电感值为单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，差分式L形输入匹配电路的电容值为单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
也就是说，合并后的差分式L形输入匹配电路并遵循以下规则：合并后的电感感值等于两倍的单路并联匹配电感值；合并后的电容容值等于单路并联匹配电容值的一半。
需要说明的是，本申请选用的差分式L形输入匹配电路为差分式双L形输入匹配电路，当然通过上述L形差分输入匹配电路的设计分析，可以将双L形进一步发展构成三L形、四L形差分输入匹配电路，也可从实际情况出发，精简为单L形差分输入匹配电路。
合并前的单端双L形匹配电路的结构如图3所示，合并后的差分式双L形匹配电路结构如图4所示，差分式双L形匹配效果如图5所示。
通过图5可以知道，在能实现大于2GHz带宽的前提下，本申请的差分式L形输入匹配电路可节省元件的使用，削减芯片版图面积，降低生产成本，并减少匹配损耗，提高了效率。
请参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的差分式宽带输入匹配网络的示意图，图2为本申请实施例提供的一种LC巴伦电路的示意图，可以理解的是图2为LC巴伦电路与L形输入匹配电路级联之前的电路。
优选地，LC巴伦电路包括第一输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第四电容C3、第五电容C3、第四电感L3和第五电感L3。
需要说明的是，LC巴伦由两个相同的电感L3、两个相同的电容C3组成。
第一输入端口分别与第四电感L3的一端、第四电容C3的一端相连。
第四电感L3的另一端分别与第一输出端口、第五电容C3的一端相连。
第四电容C3的另一端分别与第二输出端口、第五电感L3的一端相连。
第五电容的另一端和所属第五电感的另一端接地。
需要说明的是，信号源从第一输入端口RFin输入，经过LC巴伦电路后分别从两个输出端口(容易理解的是，第一端口和第二端口是本申请为了说明两个端口进行定义的)，输出到差分式L形输入匹配电路，也就是说将一路输入信号分为两路输出信号，所以，LC巴伦电路是单端与差分对的转换模块。
优选地，第二电感值等于第三电感值。
第一电容值等于第二电容值。
第四电感值等于第五电感值。
第四电容值等于第五电容值。
本申请实施例提供的宽带差分式输入匹配网络设计方法，在继承双L形匹配网络能实现低Q值的优点前提下，去除了所有的物理实体地，这样也就避免了在5G系统高频段的应用场合下，到地孔寄生电感可能会带来的匹配偏差影响，改善了匹配网络的稳定性能，并且精简了元件数量，因为并没有简单的在单端匹配的基础上翻倍来构造出差分形式，差分式宽带输入匹配网络均由LC元件构成，与同样要实现单端到差分转换的变压器巴伦或微带线巴伦匹配电路相比具有高度的可调性，因为变压器或者微带线一旦定型加工完成后，便不可改动，而本申请中所有的匹配元件包括巴伦既可完全做在基板上，也可部分于芯片内部实现，并且电感可全部或部分由键合线替代，这样便能在最大程度上保证样品能在实测阶段达到指标要求，减少流片次数，使产品能尽快投放市场，从而达成节约成本的目的，解决了单端结构的匹配网络由于通过键合线或芯片打孔接地产生的寄生电感对功率放大器工作带宽、增益性能的影响。
以上是对本申请提供的一种宽带差分式输入匹配网络设计方法第二个实施例进行详细的描述，以下将对本申请提供的一种LC巴伦电路失配方法的一个实施例进行详细的描述。
请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种LC巴伦电路引入失配前的正向传输系数的仿真示意图，图7给出具有不同差分对端口阻抗的LC巴伦例子是设计在4.9GHz的中心频点上，并确保匹配良好。从中心频点往高、低两侧延拓的其他频率上，正向传输系数的频率响应并不平坦，有一定的倾斜。
需要说明的是，相对于其他巴伦电路，LC巴伦电路的带宽较窄，这是因为含有两个电感和两个电容的LC巴伦本身与频率相关。为了尽可能的延展带宽，在满足反射系数(回波损耗)指标的前提下，本申请对LC巴伦电路引进了适当的失配，失配程度取决于工作带宽与回波损耗的折中。
优选地，对LC巴伦电路引入失配具体为：调整LC巴伦电路的第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值，使得LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
优选地，调整LC巴伦电路的第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值具体为：根据预置的负载阻抗步进幅度逐次调整第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值；
记录每次调整后的LC巴伦电路的反射系数、正向传输系数以及工作带宽大小；
在LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在工作带宽内波动变化不超过波动阈值时，停止调整第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值。
请参阅图6和图8，通过图6和图8可以知道，仿真对比结果以Zdp＝35欧姆为例，当Zdp向下变动为31欧姆时，失配LC巴伦能实现大于2GHz的带宽，当然这是以反射系数指标性能恶化为代价，失配后的反射系数较之前下跌了约13dB，但依旧能满足大部分功放的设计标准，即反射系数<-10dB，并且还留存足够的余量，方便后续电路的设计。
需要说明的是，在匹配时，通过小幅更改差分端阻抗，例如，通过步进20欧姆来调整，为了更加精细，当然可以按10欧姆，甚至5欧姆进行调整，这时同步查看反射系数与带宽结果，若正向传输系数在预置GHz工作带宽内波动变化不超过波动阈值(这个判断阈值可自定义，在不同应用场景，平坦度的判别准则各有不同)，即可认为已实现所需宽带性能，但这是以带宽内反射系数均小于-10dB(需要说明的是，-10dB只是本领域较为常用的标准，非固定值，可以根据实际需求进行调整)为前提，所以，若逐步调整过程中，且所需带宽还未实现时，一旦反射系数不符合要求，就应当立即停止增加失配量，并以反射系数为-10dB时的失配后差分阻抗作为最终值。这就是所谓的折中，在满足自定义反射系数仿真性能的前提下，尽可能延展带宽。若实现了所需留有充分裕量的设计带宽，同时也满足反射系数<-10dB，此时即为最佳失配结果。
本实施例中公开的LC巴伦电路失配方法，在现有LC巴伦电路的基础上通过在差分端引入向下(阻抗变小)的小幅度失配来获得带宽的延展，但同时又能满足反射系数的设计指标，在未增添任何元件，即可根据需求适当的对带宽进行调整，方法简单且具有高度的灵活性，适应面广，并且不会影响差分两路的相位差，保证了差分功率放大器的射频“虚拟”地功能可发挥其应有的作用。
以上是对本申请提供的一种LC巴伦电路失配方法的一个实施例进行详细的描述，以下将对本申请提供的一种宽带差分式输入匹配网络设计装置一个实施例进行详细的描述。
构建模块，用于构建差分式L形输入匹配电路，差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；
第一端口分别与第一电容的一端、第一电感的一端相连；
第一电容的另一端分别与第二电感、第三电容的一端相连；
第二端口分别与第二电容的一端、第一电感的另一端相连；
第二电容的另一端分别与第三电感、第三电容的另一端相连；
级联模块，用于将LC巴伦电路和差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络；
调整模块，用于调整LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
优选地，构建模块具体用于：
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路；
将两个对称的单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
优选地，差分式L形输入匹配电路的电感值为单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，差分式L形输入匹配电路的电容值为单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种宽带差分式输入匹配网络设计方法，其特征在于，包括：
构建差分式L形输入匹配电路，所述差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第一端口分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端相连；
所述第一电容的另一端分别与所述第二电感、所述第三电容的一端相连；
所述第二端口分别与所述第二电容的一端、所述第一电感的另一端相连；
所述第二电容的另一端分别与所述第三电感、所述第三电容的另一端相连；
将LC巴伦电路和所述差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络；其中，所述LC巴伦电路包括第一输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第四电容、第五电容、第四电感和第五电感；
所述第一输入端口分别与所述第四电感的一端、所述第四电容的一端相连；
所述第四电感的另一端分别与所述第一输出端口、所述第五电容的一端相连；
所述第四电容的另一端分别与所述第二输出端口、所述第五电感的一端相连；
所述第五电容的另一端和所述第五电感的另一端接地；
调整所述LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或所述差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得所述差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
2.根据权利要求1所述的宽带差分式输入匹配网络设计方法，其特征在于，所述第一电感值等于所述第二电感值；
所述第一电容值等于所述第二电容值；
所述第四电感值等于所述第五电感值；
所述第三电容值等于所述第四电容值。
3.根据权利要求1所述的宽带差分式输入匹配网络设计方法，其特征在于，所述构建差分式L形输入匹配电路，包括：
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路；
将两个对称的所述单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
4.根据权利要求3所述的宽带差分式输入匹配网络设计方法，其特征在于，所述差分式L形输入匹配电路的电感值为所述单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，所述差分式L形输入匹配电路的电容值为所述单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
5.一种LC巴伦电路失配方法，其特征在于，包括：
调整LC巴伦电路的第一输出端口和第二输出端口的负载阻抗值，使得所述LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值；
具体的：根据预置的负载阻抗步进幅度逐次调整所述第一输出端口和所述第二输出端口的负载阻抗值；
记录每次调整后的所述LC巴伦电路的反射系数、正向传输系数以及工作带宽大小；
在所述LC巴伦电路的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在所述工作带宽内波动变化不超过波动阈值时，停止调整所述第一输出端口和所述第二输出端口的负载阻抗值。
6.一种宽带差分式输入匹配网络设计装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建差分式L形输入匹配电路，所述差分式L形输入匹配电路包括：第一端口、第二端口、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第一端口分别与所述第一电容的一端、所述第一电感的一端相连；
所述第一电容的另一端分别与所述第二电感、所述第三电容的一端相连；
所述第二端口分别与所述第二电容的一端、所述第一电感的另一端相连；
所述第二电容的另一端分别与所述第三电感、所述第三电容的另一端相连；
级联模块，用于将LC巴伦电路和所述差分式L形输入匹配电路进行级联连接，获得差分式宽带输入匹配网络；其中，所述LC巴伦电路包括第一输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第四电容、第五电容、第四电感和第五电感；
所述第一输入端口分别与所述第四电感的一端、所述第四电容的一端相连；
所述第四电感的另一端分别与所述第一输出端口、所述第五电容的一端相连；
所述第四电容的另一端分别与所述第二输出端口、所述第五电感的一端相连；
所述第五电容的另一端和所属第五电感的另一端接地；
调整模块，用于调整所述LC巴伦电路的电感值和/或电容值，和/或所述差分式L形输入匹配电路的电感值和/或电容值，使得所述差分式宽带输入匹配网络的反射系数小于或等于-10dB，且正向传输系数在预置工作带宽内波动变化不超过波动阈值。
7.根据权利要求6所述的宽带差分式输入匹配网络设计装置，其特征在于，所述构建模块具体用于：
通过史密斯圆图构建单端L形输入匹配电路；
将两个对称的所述单端L形输入匹配电路的并联两路的接地元件连接，获得差分式L形输入匹配电路。
8.根据权利要求7所述的宽带差分式输入匹配网络设计装置，其特征在于，所述差分式L形输入匹配电路的电感值为所述单端L形输入匹配电路的电感值的两倍，所述差分式L形输入匹配电路的电容值为所述单端L形输入匹配电路的电容值的一半。
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