[發明專利]一種基于介質集成懸置線的低噪聲放大器

在審

• 申請號: 202110378865.1
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113098410A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 牟首先;蔡毅
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F3/193
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 蔣秀清

本發明公開了一種基于介質集成懸置線的低噪聲放大器，用于頻率為23.75GHz～24.25GHz的車載雷達接收機，基于介質集成懸置線平臺，包括輸入匹配網絡、場效應晶體管、柵極偏置電路、漏極偏置電路、柵極穩定電路、輸出匹配網絡、偏置分壓電路和穩壓電源。本發明解決了傳統放大器需要額外定制金屬屏蔽殼體，采用單電源供電方式，偏置采取電阻分壓的方式，偏置電路還引入了扼流電感和旁路電容以防止射頻信號進入直流通路，通過柵極穩定電路的設計，使得電路的穩定系數Stabfact大于1，電路的穩定性較好，輸入匹配部分遵循最小噪聲系數匹配原則，輸出部分遵循最大傳輸功率匹配原則進行匹配，使得噪聲系數較小，具有對信號干擾小的優點。

技術領域

本發明涉及射頻微波電路領域，特別是一種基于介質集成懸置線的低噪聲放大器。

背景技術

放大器作為通信系統收發機中的關鍵部件，主要是把輸入訊號的電壓或功率進行放大，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電子元件組成。放大器在放大信號的同時也放大了噪聲，噪聲越大，對信號的接收干擾越大，特別是當有用信號較弱時，噪聲的影響就更為突出，嚴重時會使有用信號淹沒在噪聲之中而無法接收。

目前市面上的車載雷達使用頻率主要集中在24GHz，60GHz和77GHz，由于60GHz和77GHz車載雷達頻率較高，對其前端的微波組件性能要求更為嚴格，需要更精密的技術，隨之成本也更高，24GHz在車載雷達的使用中具有普適性并且工作頻率一般為23.75GHz～24.25GHz。

傳統的車載雷達接收機中一般使用懸置微帶線，傳統懸置微帶線存在接地面積小，接地效果差，需要定制化加工成本高昂的金屬盒子來實現整體電路的自封裝，很大程度上提高了電路加工成本以及電路的重量和體積且裝配復雜，在電路封裝過程中存在較大的誤差，導致電路穩定性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于介質集成懸置線的低噪聲放大器，解決傳統24GHz車載雷達接收機存在需要額外定制金屬屏蔽殼體、電路的穩定性較差和噪聲系數較大的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于介質集成懸置線的低噪聲放大器，用于頻率為23.75GHz～24.25GHz的車載雷達接收機，基于介質集成懸置線平臺，包括輸入匹配網絡、場效應晶體管、柵極偏置電路、漏極偏置電路、柵極穩定電路、輸出匹配網絡、偏置分壓電路和穩壓電源。

輸入匹配網絡的一端與射頻信號的輸入端連接，輸入匹配網絡的另一端分別與柵極偏置電路和柵極穩定電路的第一端連接，柵極穩定電路的第二端與場效應晶體管的柵極連接，場效應晶體管源極接地，場效應晶體管的漏極和漏極偏置電路均與輸出匹配網絡的一端連接，輸入匹配網絡的另一端與射頻信號的輸出端連接；穩壓電源的一端接地，穩壓電源的另一端與偏置分壓電路的一端連接，偏置分壓電路的另一端接地。

偏置分壓電路包括串聯的電阻R5和電阻R6,電阻R5的一端與穩壓電源的另一端連接，電阻R5的另一端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端接地。

輸入匹配網絡包括輸入端口Port1、電容C1、第一微帶線和第二微帶線，電容C1的一端和輸入端口Port1的一端均與射頻信號的輸入端連接，輸入端口Port1的另一端接地；電容C1的另一端與第一微帶線的一端均與第二微帶線的一端連接，第二微帶線的另一端與柵極偏置電路連接。

柵極偏置電路包括電感L1、電阻R1、電阻R2、旁路電容C2和旁路電容C3，電感L1的一端分別與第二微帶線的另一端和柵極穩定電路的第一端連接，電感L1的另一端分別與電阻R1的一端和旁路電容C2的一端連接，旁路電容C2的另一端接地，電阻R1的另一端分別與電阻R2的一端和旁路電容C3的一端連接，旁路電容C3的另一端接地，電阻R2的另一端與電阻R6的一端連接。