[發明專利]一種星載甚低頻前置放大器

有效

• 申請號: 202011241876.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112350673B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 袁同力;朱澤坤;伍小保
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F1/02;H03F1/26;H03F1/30;H03F1/42;H03F3/68;H03F3/185
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發明公開了一種星載甚低頻前置放大器，包括依次連接的具有高輸入阻抗的前級放大器、第一射極跟隨器、兩級增益放大器以及第二射極跟隨器，前級放大器的輸入端與天線連接并進行輸入匹配，第一射極跟隨器輸出低阻抗與兩級增益放大器匹配，第二射極跟隨器輸出低阻抗并進行輸出匹配；本發明的優點在于：輸入級的輸入阻抗足夠高，在連接使用時滿足大倍頻程、高阻抗的要求。

技術領域

本發明涉及雷達、通訊、電子對抗系統中星載放大器技術領域，更具體涉及一種星載甚低頻前置放大器。

背景技術

放大器是將一定工作頻率和帶寬的微弱射頻小信號進行放大的一種裝置。常規的放大器主要包括輸入匹配電路，多級放大電路，輸出匹配電路等部分，其原理為輸入級具備高輸入阻抗和低輸出阻抗，通常使用輸入進來的微弱射頻信號在輸入級進行阻抗變換，經過多級放大后，再經過阻抗匹配后輸出。

現有技術常規的放大器輸入級的輸入阻抗不夠高，在連接使用時也滿足不了大倍頻程、高靈敏度、高阻抗的要求?！峨娮悠骷?015年8月的第38卷第4期公開了文獻《甚低頻低噪聲放大器的設計與測量》，其主要為解決深水甚低頻無線電接收中微弱通信信號難以檢測的問題，通過對放大器噪聲匹配問題的深入分析，重點討論了直流工作點的選擇、輸入阻抗匹配、復合電磁屏蔽結構等關鍵技術點，大大降低放大器噪聲系數。該文獻主要采用多個放大器并聯的解決方案，既維護小的基極電流又保證較小的輸入阻抗。但是該甚低頻低噪聲放大器應用領域為深水探測，其正常工作必須滿足較小的輸入阻抗，而星載環境下需要放大器與天線匹配，就必須具有較高的輸入阻抗，所以該文獻公開的甚低頻放大器不能作為星載放大器應用于雷達、通訊、電子對抗系統等領域中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于現有技術的放大器輸入級的輸入阻抗不夠高，在連接使用時也滿足不了大倍頻程、高阻抗的要求。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種星載甚低頻前置放大器，包括依次連接的具有高輸入阻抗的前級放大器、第一射極跟隨器、兩級增益放大器以及第二射極跟隨器，前級放大器的輸入端與天線連接并進行輸入匹配，第一射極跟隨器輸出低阻抗與兩級增益放大器匹配，第二射極跟隨器輸出低阻抗并進行輸出匹配。

本發明設置高輸入阻抗的前級放大器，使得星載甚低頻前置放大器的輸入級的輸入阻抗足夠高，同時通過兩級增益放大器提高整個電路的電壓增益，第二射極跟隨器輸出低阻抗并進行輸出匹配，在滿足電路設計需要的電壓增益的情況下，具有較高的輸入阻抗，滿足大倍頻程、高阻抗的要求。

進一步地，所述前級放大器為JFET管和雙極型NPN晶體管共同組成的串式共源共基組合放大器。

進一步地，所述天線的等效模型包括電源V₁、電阻R1以及電容C1，電源V1的一端通過電阻R1與電容C1的一端連接。

更進一步地，所述前級放大器包括順序編號的電阻R2至電阻R8、順序編號的電容C2至電容C4、場效應管J1以及晶體管T1，所述電阻R2的一端與電阻R4的一端以及電阻R3的一端連接，電容C1的另一端與電阻R4的另一端以及場效應管J1的柵極連接，電阻R3的另一端分別與電阻R5的一端以及電阻R6的一端連接并接12V電源，電阻R5的另一端分別與晶體管T1的集電極以及電容C4的一端連接，晶體管T1的發射極與場效應管J1的漏極連接，場效應管J1的源極分別與電容C2的一端以及電阻R7的一端連接，晶體管T1的基極分別與電阻R6的另一端、電阻R8的一端以及電容C3的一端連接，電阻R2的另一端、電容C2的另一端、電阻R7的另一端、電阻R8的另一端以及電容C3的另一端均接地，電容C4的另一端作為前級放大器的輸出端VO1。

再進一步地，所述前級放大器的增益為G₁＝g_mR5，其中，g_m為場效應管J1的跨導。