使用Datasheet阻抗进行LDMOS匹配设计

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引言

. y1 A  }! _) ]4 n2 Y2 B本文档主要介绍了飞思卡尔在处理现今横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件所采用的阻抗数据表(Datasheet)的方法,其中LDMOS包括单端和推挽两种结构。此文的目的是阐明器件输入输出阻抗匹配网络数据表的使用。
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8 X' t, P/ k2 @9 h  z( c- j阻抗提取的方法有多种。本文档的范围不包括详细的提取方法;但介绍了一个可行的提取方法。无论使用哪种方法，主要关心的都是将去嵌入所提取的数据恢复到器件的参考平面的必要性，器件的参考平面如图1所示。

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单端器件

, b( H* J- @' M% a5 r) Y! `% ]0 V& b& X图3为单端器件的阻抗数据表形式。通过调谐夹具以得到器件的最佳性能，然后测得其在参考平面的阻抗，从而生成该器件的阻抗数据表。
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9 N3 [( \4 y& |0 `7 ?: Q  v
4 \) m- X' _- f6 n* H3 `测得的数据可以转换成S1P文件，如图5所示。
注意：所测量的阻抗数据的虚部已被共轭化，如图4所示。


图5中的MRF19125阻抗数据是作为建立初步设计匹配网络的一个实际例子，匹配网络如图8所示。其中一些关键的细节如下：

" y1 z; h1 R8 z  g' w

; D8 X! w7 |' I. r/ C* S( m) z
- h* ]/ q$ k" L4 o, y1 V
: N: h3 a. i4 J" B6 l推挽式器件

推挽式器件获取阻抗的方法与单端器件从固定夹具上获取阻抗的方法类似.其具有代表性的阻抗值如图9所示.
- E& U3 S# Z- a7 V; a
2 b% R9 L! t2 E% C
: L& s. i9 h8 A  p% G# y3 Q. u0 n图12展示了主要模块：
?通用匹配网络
?直流电源馈电块1和2
?MSTEP块
?用户定义的三端口子电路(巴伦)
?两端口*.s1p

; ^+ O" V; y1 {, |8 {7 N在一个好的初步设计中，图12所示的通用匹配网络代表了典型可实现的电路元器件组。网络的拓扑结构不限于图12所示的这一种。这个拓扑结构只是一个典型的设计。

这两个直流馈电块和MSTEP块与图7 单端器件的类似，它们有着相同的功能。
. s2 q* Y. o; c. o图12中的这个三端口子电路可以是ADS里（用户可以设计）的巴伦，或者是由Sonnet 或一款类似电磁仿真仿真软件生成的*.s3p文件。

两端口的S1P数据块文件代表了MRF21180共轭化后的阻抗数据。这个块有两个端口代表了共轭化后的阻抗，另外第三个端口是参考地。

结论

, r/ S6 N' l+ d8 x. f, S( ^* v这个工程公示文档给出了一个关于怎样基于实测阻抗数据完成匹配结构的简明方法。尽管还有其他的解决办法，但使用这个方法可以为设计师的最终设计提供一个好的近似值。
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引用文献
J.J.Bouny, “Impedance Measurements for High Power RF Transistors Using the TRLMethod,” MicrowaveJournal, October 1999。

原文作者：Darin Wagner ，Freescale
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