要求設計個功放電路,要求如下,應該如何去實現?

簡單來說設計方案如下,給一個13dBm的信號,通過一個門控電路,在經過一個功率放大電路,達到最後輸出24.4dBm

但是現在問題處在DDS給了一個13dBm的信號後,經過射頻開關(此處用了HMC349MS8G這個晶元)
經過這個晶元發現信號衰減了20db(給信號發生器500mV輸入,經過HMC349這個晶元,通過示波器觀察輸出幅值為50mV,之後我進行了一下計算,換算成dBm),後面我去查了這個HMC349的datasheet,還有一篇碩士論文裡面電路設計用了相同的晶元,也說的這個晶元會使得信號衰減,所以我就覺得門控電路這塊是沒有問題的。

現在問題就出在這個功放電路的設計,之前理想情況下,輸入13dBm,輸出需要24.4dBm,這樣只需要11.4db的增益。但是現在按我的理解,就是需要31.4db的增益。請問這樣的理解是否正確?(之前dBm和db的概念我就搞了很久才弄明白= =,本人對電路真心一竅不通,最近才慢慢接觸電路)

如果以上都正確的話,接下來就是功放晶元的選擇以及功放電路的設計,這裡也是我最頭疼的地方
第一,對於晶元的選擇,一開始我師姐是用了SGA-9189,但是我查了一下它的增益是20db,但是現在需要達到30db的增益,是否要換晶元?還是說需要二級功放?
第二,有沒有正好是31.4db增益的晶元?(這是不是太天真了= =)
第三,之前師姐有給我電路設計的原理圖,但是功放這個模塊我有些地方沒有看懂,還想請假一下各位,為何處理一個功放晶元以外,還有在加上其他元器件,比如電阻的,電容,電感,它們起什麼作用(之前我的電路知識,數電模電知識比較薄弱,還請各位大大指點一二,真心感謝你們

以下是之前我師姐設計的SGA-9189的原理圖

以上是之前,在沒有考慮到20db衰減的情況下,設計的功放電路,但是本人只是簡單知道SGA-9189這個晶元的功能,但是看不懂引腳3(PIN3)後面這一串電路是有什麼作用,為什麼要這麼設計,還請各位大大解釋一下
還想問如果需要30db增益的話,這個電路應該如何設計?是需要二級放大?還是需要換其他晶元來實現?
最後,我自己也是剛剛才開始接觸電路,所以還請各位好心的大大幫幫忙吧

除此我還想請教幾個問題:
關於功放這塊,SGA-9189功放晶元在我多次調試過程中,很容易燒壞,我想換一個晶元,但是我又不知道換哪種功放晶元,功放晶元太多了,不僅如此,我去百度了功率放大電路,我也一點都沒看懂電路原理

我還是想請教一些學習上的方法
我現在的學習情況就是,電路圖看不懂,但是晶元的規格書還是能比較簡單的看懂,但是對於晶元的選擇上真的是毫無頭緒,舉個例子吧

比如,現在要實現13dBm到24.4dBm的功率放大,理論上只要11.4db的增益就可以了。但是這讓我在功放晶元的選擇上一頭霧水,毫無方向。
第一,我只知道實驗操作中的電壓是5V
第二,13dBm到24.4dBm這個信息讓我感覺是小功率放大,百度以後得到,低於5W都是屬於小功率放大
第三,我這個課題的功放,應該是屬於數字功放吧?

雖然我只知道這些信息,但是我又如何通過這些有關信息,去挑選晶元呢?
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分割線(2015.2.3更新)
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首先超級感謝@魔子 這麼詳盡的回答,的確題主基礎知識真的很不紮實,您說的那個衰減器我也真的是不知道。你的建議很中肯我會聽進去的,我也不想給自己找借口。因為某些原因,題主也是剛剛才接觸這些東西,只好硬著頭皮上,以後要學習的地方肯定還有很多
同時也非常感謝@Yen Chu 特地給我找了晶元的datasheet的鏈接,原理圖我稍後會po上。用hittite的開關的原因可能是因為需要檢測的核磁共振信號吧,核磁共振信號很微弱,按我師姐的講法是這樣= =

再加一個非常直觀的示意圖吧,紅色方框部分是我現在正在做的。


題主的基礎確實不敢恭維。即使告訴你答案,你回去不去複習理論知識的話,那也是沒有長進。
題主沒說工作頻率,輸出波形是點頻還是帶寬信號?要求就只有一個輸出功率,任何其他指標都沒有。這樣的選擇度真的很大。

對於射頻這玩意,看功率最好用頻譜儀。示波器的帶寬才多大一點?而且你的測試方法也非常重要。你直接用示波器探頭點在線上?負載都沒斷開?示波器的地線牽老長一截?這些都是致命的影響。

你說的13dBm輸入,這個功率確保沒錯的話,看看你的開關晶元,插入損耗(INSERTION LOSS)1GHz以內才1dB不到,那怎麼著經過開關晶元後的功率也得12dBm才正常啊。要麼你的測試方法有問題,要麼你的電路有問題,由於你沒有把電路提供出來,我也不敢妄自揣測。

如果只是做簡單的放大,不做任何其他指標的要求。那很簡單。
13dBm輸入,24.4dBm輸出,鏈路增益11.4dB。如果你堅持用這個放大器,增益按你說的20dB。
那麼直接放大是不可能了,中間需加一級衰減。這個衰減多大呢?簡單算一下就知道了。

13dBm - 1dB - ATT + 20dB = 24.4dBm

其中1dB是開關的插入損耗,ATT是衰減器的衰減量。一算就知道,中間加個7.6dB的衰減器就可以了。題主可能連衰減器都不知道,不然也就不會有這種疑問了。簡單的一個衰減器可由三個電阻構成,自己翻資料。這樣不就搞定了?

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如果考慮信號的指標,比如諧波,三階交調等參數,那就要好好看一下放大器了。你這個放大器1dB壓縮點26dBm左右,你這輸出24.4dBm,輸出的信號質量奇爛無比。點頻還好,要是帶寬信號,簡直無法直視。

還有那個3腳上的電感,就是扼流圈。這個是射頻放大電路裡面最基本的東西。

題主我只想說你做項目的時候難道不要先看書么?拿本射頻電路的書,事先看看不會這麼基本的東西都不知道。

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更新.........................
這麼低的頻率...............
放大器根本不需要用這種MMIC,大材小用啊。而且,對於射頻來說dBm通常是在50歐姆負載的情況。你做核磁共振的負載是大線圈,你必須匹配到50歐阻抗才行,否則手冊上的那些數據是不能用的。

核磁共振我沒做過,但這麼低的頻率,運放加三極體擴流真的足夠的。

我以前也做過類似的,負載是線圈,uH級的電感量。要求流過線圈的電流大概2A以上。頻率2MHz。方式都是採用運放+三極體,外加一些LC網路。

你這個可以說,不叫射頻,用電壓電流來描述還要更方便。


查了下,hmc349在dc-4ghz插入損耗0.9dB,我覺得你電路或者測試有問題。


hittite的開關,看來也是蠻拼的,不過這個頻率的話,隨便搞個skyworkds的,3塊錢搞定。當然,隔離度可能沒這麼好,okay,回到問題,不給電路圖能分析什麼東西呢?

算了,估摸著給你說說吧,
1,13dBm的輸出了,對吧,有效值是1V=。=
2,開關的datashit第二頁,左上角那個圖,自己估摸一下,衰減應該在一個什麼水品。
3,RFMD的這個gain block,有多少gain,請看SGA9189Z_S-Parameters
4,sch和layout都po上來,沒有這些,只能是神仙才能幫你。
5,最終有沒有幫你解答,看你畫圖水平以及各位的閑情。


與電源連的是扼流電感、濾波電容、射頻鏈路上是隔直電容。可以使用pi衰電路,後面加28db的pa


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