[實用新型]一種X波段低噪聲放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320463299.5
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203387469U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛俊祥;潘安;成浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型屬于微波電路領(lǐng)域，涉及一種低噪聲放大器，具體的說是應(yīng)用于X波段船舶導(dǎo)航雷達接收前端的低噪聲放大器。

背景技術(shù):

低噪聲放大器主要作用是將天線接收到的微弱信號進行放大，是雷達接收機前端的第一個有源器件。由于接收機系統(tǒng)噪聲系數(shù)主要由低噪聲放大器決定，因此設(shè)計一款增益合理、噪聲低、性能可靠穩(wěn)定、大動態(tài)范圍的放大器在接收前端的設(shè)計中顯得尤為重要。此外，特定的應(yīng)用場合對低噪聲放大器體積以及功耗也會提出要求。

電子科技大學(xué)唐偉采用TC2181進行設(shè)計[唐偉.小型化X波段導(dǎo)航雷達接收機技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2006:55.]，未放入屏蔽盒測試，實現(xiàn)了單級X波段低噪聲放大器增益為11dB，噪聲系數(shù)為2.2dB。2011年，電子科技大學(xué)王洪全對其電路設(shè)計進行改進，使用S參數(shù)優(yōu)化仿真，仿真結(jié)果：單級X波段放大器增益為11.9dB，噪聲系數(shù)等于0.6dB。中電54所趙云，中電55所王紅梅等人對低噪聲放大器進行兩級級聯(lián)設(shè)計，制作的X波段放大器在9.5GHz-10.5GHz頻段內(nèi)取得了增益大于22dB，噪聲系數(shù)小于1.5dB，駐波比小于1.7的指標。華為技術(shù)有限公司的發(fā)明專利“低噪聲放大器模塊及無線通信設(shè)備”[2007年9月19日申請，申請?zhí)枺?00710030317.X；2009年3月25日公開，公開號CN?101394191A]指出：噪聲系數(shù)是低噪聲放大器中的重要的技術(shù)指標，與放大器型號、靜態(tài)工作點以及匹配網(wǎng)絡(luò)的選取和設(shè)計有關(guān)。在實際電路的設(shè)計過程中，最佳噪聲系數(shù)匹配和最大增益匹配兩者往往是矛盾的，無法同時兼顧，工程上常在這兩種需求之間進行折中設(shè)計。

由于在雷達接收前端中，混頻器插入損耗一般在5dB以上，在保證電路穩(wěn)定的情況下，適當提高低噪聲放大器增益，可降低系統(tǒng)噪聲，進一步提高接收機靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型要解決的主要技術(shù)問題是提供一種低噪聲放大器，工作頻率9.31GHz-9.51GHz（X波段），克服現(xiàn)有技術(shù)無法同時兼顧輸入輸出駐波比、噪聲系數(shù)以及放大器增益的缺點，使之滿足系統(tǒng)指標要求，同時降低加工成本和調(diào)試難度。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種X波段低噪聲放大器，包括直流偏置電路，其特征是：還包括依次相連接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，第一級晶體管網(wǎng)絡(luò)，級間匹配網(wǎng)絡(luò)，第二級晶體管網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，上述各網(wǎng)絡(luò)組成的一個射頻通道；

所述直流偏置電路為第一、第二晶體管網(wǎng)絡(luò)提供工作電壓；

所述第一級、第二級晶體管網(wǎng)絡(luò)均包括PHEMT場效應(yīng)管和接地微帶傳輸線；

所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)接收微波輸入信號，并將所述信號輸出到第一級晶體管網(wǎng)絡(luò)；

所述級間匹配網(wǎng)絡(luò)用于連接第一級晶體管網(wǎng)絡(luò)和第二級晶體管網(wǎng)絡(luò)；

所述輸出網(wǎng)絡(luò)用于接收第二級晶體管網(wǎng)絡(luò)處理后信號，并將信號輸出。

所述輸入、輸出網(wǎng)絡(luò)以及級間匹配網(wǎng)絡(luò)均包括微帶傳輸線，開路枝節(jié)線，隔直電容等。

還包括一個PCB板，所述直流偏置電路和各網(wǎng)絡(luò)分別刻蝕或表貼在該PCB板上。

在PCB板上刻蝕規(guī)定尺寸微帶傳輸線，各元器件采用表貼工藝進行安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

（1）本實用新型將兩級放大電路級聯(lián)，低噪聲放大器具有較好的性能參數(shù)，如噪聲系數(shù)低(NF<0.51dB)、輸入輸出駐波比低(VSWR<1.2)、高輸入1dB壓縮點(-8dBm)、高增益(G>20dB)。

（2）本實用新型所述的低噪聲放大器具有較小的尺寸，可調(diào)試性強的特點，可用于對應(yīng)頻段的船舶導(dǎo)航雷達接收機中，便于產(chǎn)品的量產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖。

圖2為本實用新型中直流偏置電路原理圖。

圖3為本實用新型實施例一的PCB版圖。

圖4為本實用新型實施例一的噪聲系數(shù)和增益的仿真結(jié)果示意圖。

圖5為本實用新型實施例一的輸入輸出駐波比的仿真結(jié)果示意圖。

圖6為本實用新型實施例一的1dB壓縮點的仿真結(jié)果示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型所述的裝置作進一步說明：（以下尺寸可刪除）

實施例一：