電磁解析シミュレータによるRFアンプ設計(5)

高周波トランジスタBFS505のアンプ回路をシミュレーションで設計していますが、
今回は、整合したトランジスタ部分回路にバイアス回路を接続し、さらに入出力のカップリングコンデンサを追加して、最終的なアンプ回路を構築しました。

この回路を電磁解析してみます。 ポート１がRF入力、２がRF出力、３が直流電源8Vのポートです。

下に示したように、整合回路のみの結果と比べ、S₁₁とS₁₂のピークがすこしずれています。利得S₂₁は、おおむね16dB以上とれています。
また、電源端子と出力端子の結合を示すS₃₂は、-60dB以下となっており、信号の漏れや回り込みは低く抑えられそうです。

S₂₂のピークが少し低周波側にずれているので、L₂を28nHに変更してS₁₁に合わせてみました。そのため、1GHzまでの利得は15dBから18dB程度のフラットな特性を示しています。

今回はチップ部品を多用しましたが、チップ部品は浮遊容量とインダクタンス成分があるので、それを考慮しなければいけません。それらを考慮して解析したのが下図になります。出力ポートと電源ラインの結合S₃₂の低周波数側が高くなっていますが、目的の1GHz付近で-58.5dBなので問題ないようです。

あとは、実際に組んでみてチェックを行う予定です。

できあがったら、また書きます

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