增益均衡器(gain equalizer),简单理解,就是调节工作频带内增益平坦度的器件。当我们的设计的系统,增益平坦度达不到要求的时候,经常会用到这种电路。
一般放大器的增益会随着频率的升高而降低,而射频系统一般都是由多级放大器级联而成,所以一般系统的增益也是随着频率的升高而降低。
所以在链路中经常会用到增益均衡器,来平衡高低频段的增益。
增益均衡器主要有四项衡量指标,这四个指标都能从S参数中获得。
斜率线性度(slope linearity):这个在实际使用的过程中,个人感觉意义并不是很大,主要还是看均衡器与放大器增益的匹配程度。
驻波(VSWR):这个还是比较重要的,不好的话,就会影响级联后的驻波。
插损(insertion loss):一般会希望增益均衡器在增益最差的那个频率(一般是最大频率点)插损比较小。当然,这也和你系统的增益余量有关系,如果我损失个几dB,发现并没有什么影响,大就大点呗。
补偿范围(slope compensation range): 指均衡器的最大插损与最小插损之间的差值。那比如说放大器工作频带内的增益不平坦度是2dB,那肯定就选补偿范围是2dB的均衡器,要不然就补偿过了呀。
增益均衡器可以购买厂家现成的,但这多少有点受约束,比如说,厂家提供的均衡器的斜率可能与你的要求相差那么一点点。所以,如果能自己设计,就最好了。
增益均衡器,从全频段的插损趋势曲线来讲,其实是具有带通属性的。所以,我们结合带通滤波器的电路,来进行增益均衡器的设计。
简单的均衡电路,可以参照下图。并联的LC谐振器,本来就是带通滤波器的一个单元,谐振频率一般设置增益最小的频率处,与其串联的电阻可以控制插损。实际仿真时,可以tune电感、电容以及电阻的值,以获得需要的补偿斜率。
参考文献:
https://www.everythingrf.com/community/what-is-a-gain-equalizer
https://www.everythingrf.com/search/gain-equalizers
https://www.mwrf.com/components/amplitude-equalizer-flattens-gain-50-mhz-7-ghz