氮化镓功率放大器的阻抗匹配理论分析
静态工作点的选取和稳定性分析是功率放大电路的设计前提，所选的工艺决定了设计指标的上限，而匹配网络则是功放MMIC设计的核心。
良好的匹配在很大程度上决定了电路的输出特性，能够实现尽可能高效的功率传输，功率、增益、效率以及噪声等特性都受到匹配网络的影响。
集中匹配电路适用于较低频段的电路，此时信号波长远大于元件尺寸，寄生效应不明显，且电路面积小、结构简单。常见的类型包括L型、T型和π型等。
L型电路由两个电感或电容器件构成“L”形网络，元件的取值决定了阻抗的变化范围T 型和元型电路可以等效为两个 L型电路并排放置，相比L型可以实现更大的阳抗变化范围，变化值的调整也更加灵活。三种匹配电路示意图如图1所示。
根据阻抗匹配理论，集总匹配电路可以对任意非纯虚数阻抗的端口进行匹配但是当使用频率较高时，集总元件的寄生效应已经无法忽略，对匹配的精确度造成很大影响，需要使用混合匹配电路实现目标。
通常是用微带线参与匹配，结合集总参数元件共同搭建匹配网络。电感元件的到地损耗会影响电路的效率，一般不用于高频段设计。
大多数阻抗变换只需要并联电容和微带线就可以实现，通过调整电容的参数和接入微带线的点位就能够改变网络参数，在微波单片电路设计中应用广泛。
设计多级放大电路时，不能只是单纯地匹配到50Ω，不同位置的匹配网络要实现不同的功能，所以还需要综合考虑工作带宽、频率响应和实际制造的可行性等因素。一个简化的二级放大电路如图2所示。
输出级匹配网络直接影响放大电路的最终输出，是匹配网络设计最重要的部分，通常也是设计优先级最高的部分，需要综合以下考虑：
为了尽可能增大输出水平，输出级匹配需要考虑对谐波的抑制。
前面已经介绍过，在功率放大电路中，容易产生谐波失真和交调失真等非线性产物，不仅会影响输出频谱，还会挤占目标输出的能量，影响输出特性，所以输出匹配网络需要结合滤波结构过滤带外杂波和谐波输出，通常使用低频或者带通网络实现抑制作用。
匹配网络自身的插入损耗也对输出有很大影响，如果传输大功率信号的末级匹配电路插入损耗过大不仅会大幅降低增益和销率，产生的热量还会影响单片工作的稳定性。
为了避免信号在邻近输出支路窜扰，需要提高各端口间隔离度。
传统的功率放大电路输出级结构，是先经过功分器实现功率合成，再匹配到50Ω负载，这样的结构会分别经过功分网络和匹配网络两次损耗，降低了输出功率，还增大了电路面积。
在大功率输出的单片电路中，需要合理规划拓扑结构，为了减小损耗，以及节省面积降低成本，往往需要将输出级匹配电路和功率合成相结合，避免整体电路的冗杂。
输入级匹配电路主要影响的是放大器的增益以及源端的回波损耗，级间匹配电路则主要保证前级驱动的功率能高效、平衡地传递到下一级功率器件的输入端司时还要防止直流能量泄露到信号路径中。
输入级和级间匹配网络通常使用较为简单的低通结构，以输入驻波、增益和增益平坦度为主要优化目标。
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