[K,delta] = K_factor(s_param) % 判断稳定性
input_stability(s_param, 'r');%画输入稳定性判定圆
output_stability(s_param, 'b');%画输出稳定性判定圆
B.2等功率增益圆图设计程序
close all; % 终止已打开的图表
clear all; % 清除所有变量
smith_chart; % 创建Smith圆图
% 定义晶体管的S参数
s11=0.3*exp(j*(+30)/180*pi);
s12=0.2*exp(j*(-60)/180*pi);
s21=2.5*exp(j*(-80)/180*pi);
s22=0.2*exp(j*(-15)/180*pi);
s_param=[s11,s12;s21,s22];
% 判断稳定性
[K,delta] = K_factor(s_param)
% 找出最大转换增益
Gmax=abs(s21/s12)*(K-sqrt(K^2-1));
Gmax_dB=10*log10(Gmax)
% specify the target gain
G_goal_dB=8; % 建立一个 8dB 增益的放大器
G_goal=10^(G_goal_dB/10); % 从 dB 单位转换为正常单位
% 找到等功率增益圆
delta=det(s_param);
go=G_goal/abs(s21)^2; % 标准化负载功率增益
% 求等功率增益圆的圆心
dgo=go*conj(s22-delta*conj(s11))/(1+go*(abs(s22)^2-abs(delta)^2));
% 求出等功率增益圆的半径
rgo1=sqrt(1-2*K*go*abs(s12*s21)+go^2*abs(s12*s21)^2);
rgo=rgo1/abs(1+go*(abs(s22)^2-abs(delta)^2));
% 在圆图内画等增益圆
a=(0:360)/180*pi;
hold on;
plot(real(dgo)+rgo*cos(a),imag(dgo)+rgo*sin(a),'r','linewidth',2);
text(real(dgo)-0.1,imag(dgo)+rgo+0.05,strcat('\bf',sprintf('G=%gdB',G_goal_dB)));
% 求负载反射系数
zL=1-j*0.53
GL=(zL-1)/(zL+1);
% ... and plot it in the Smith Chart
plot(real(GL),imag(GL),'bo');
text(real(GL)-0.05,imag(GL)-0.07,'\bf\Gamma_L');
Gin=s11+s12*s21*GL/(1-s22*GL);
Gs=conj(Gin);
Gs_abs=abs(Gs)
Gs_angle=angle(Gs)/pi*180
zs=(1+Gs)/(1-Gs)
%画出图形
B.3等噪声系数圆图设计程序
%
close all;
clear all;
smith_chart;
global Z0;
set_Z0(50);%定义传输线特征阻抗
% 定义晶体管的S参数
s11=0.3*exp(j*(+30)/180*pi);
s12=0.2*exp(j*(-60)/180*pi);
s21=2.5*exp(j*(-80)/180*pi);
s22=0.2*exp(j*(-15)/180*pi);
% 选择晶体管的噪声系数
Fmin_dB=1.5
Fmin=10^(Fmin_dB/10);
Rn=4;
Gopt=0.5*exp(j*45/180*pi);
s_param=[s11,s12;s21,s22]
% 判断稳定性
[K,delta] = K_factor(s_param)
% 计算噪声系数
Fk_dB=1.6; % 定义最佳噪声系数
Fk=10^(Fk_dB/10);
Qk=abs(1+Gopt)^2*(Fk-Fmin)/(4*Rn/Z0) % 求噪声圆参数
dfk=Gopt/(1+Qk); % 求等噪声系数圆圆心
rfk=sqrt((1-abs(Gopt)^2)*Qk+Qk^2)/(1+Qk) % 求圆半径
%在Smith圆图上画等噪声系数圆坐标
a=[0:360]/180*pi;
hold on;
plot(real(dfk)+rfk*cos(a),imag(dfk)+rfk*sin(a),'b','linewidth',2);
text(real(dfk)-0.1,imag(dfk)+rfk+0.08,...
strcat('\bfF_k=',sprintf('%g',Fk_dB),'dB'));
% 标出最佳反射系数
plot(real(Gopt),imag(Gopt),'bo');
text(real(Gopt)+0.05,imag(Gopt)+0.05,'\bf\Gamma_{opt}');
text(real(Gopt)+0.05,imag(Gopt)-0.05,...
strcat('\bfF_{min}=',sprintf('%g',Fmin_dB),'dB'));
% 定义预定增益
G_goal_dB=8;
G_goal=10^(G_goal_dB/10);
% 求出等增益圆方程
delta=det(s_param);
go=G_goal/abs(s21)^2; % normalized the gain
dgo=go*conj(s22-delta*conj(s11))/(1+go*(abs(s22)^2-abs(delta)^2)); % 求圆心
rgo=sqrt(1-2*K*go*abs(s12*s21)+go^2*abs(s12*s21)^2);
rgo=rgo/abs(1+go*(abs(s22)^2-abs(delta)^2)); % 求圆半径
% map a constant gain circle into the Gs plane
rgs=rgo*abs(s12*s21/(abs(1-s22*dgo)^2-rgo^2*abs(s22)^2));
dgs=((1-s22*dgo)*conj(s11-delta*dgo)-rgo^2*conj(delta)*s22)/(abs(1-s22*dgo)^2-rgo^2*abs(s22)^2);
%在Smith圆图上画等噪声系数圆
hold on;
plot(real(dgs)+rgs*cos(a),imag(dgs)+rgs*sin(a),'r','linewidth',2);
text(real(dgs)-0.1,imag(dgs)-rgs-0.05,...
strcat('\bfG=',sprintf('%g',G_goal_dB),'dB'));
% 选择源反射系数
Gs=dgs+j*rgs;
plot(real(Gs), imag(Gs), 'ro');
text(real(Gs)-0.05,imag(Gs)+0.08,'\bf\Gamma_S');
% 找实际噪声系数
F=Fmin+4*Rn/Z0*abs(Gs-Gopt)^2/(1-abs(Gs)^2)/abs(1+Gopt)^2;
% 标出实际噪声系数
Actual_F_dB=10*log10(F)
B.4等驻波比圆图设计程序
%
% gain and noise figure, a constant VSWRin=1.5 is added
%
close all; %
clear all; %
smith_chart; %
global Z0;
set_Z0(50);
% 定义晶体管的S参数
s11=0.3*exp(j*(+30)/180*pi);
s12=0.2*exp(j*(-60)/180*pi);
s21=2.5*exp(j*(-80)/180*pi);
s22=0.2*exp(j*(-15)/180*pi);
% 晶体管的噪声系数限定
Fmin_dB=1.5
Fmin=10^(Fmin_dB/10);
Rn=4;
Gopt=0.5*exp(j*45/180*pi);
s_param=[s11,s12;s21,s22];
% 判断稳定性
[K,delta] = K_factor(s_param)
% 计算噪声圆
Fk_dB=1.6; % 定义理想噪声系数
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