[發明專利]一種雙頻寬帶高增益低噪聲放大器

在審

• 申請號: 202111215584.0
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN113809994A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 鄧淑珍;林福民
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F1/34;H03F3/19
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 郭煒綿

本發明公開了一種雙頻寬帶高增益低噪聲放大器，該放大器包括第一放大電路模塊、第二放大模塊以及第三放大模塊，第二放大模塊分別與第一放大模塊、第三放大模塊連接；第一放大模塊、第二放大模塊和第三放大模塊分別包括直流偏置電路、輸入匹配電路、放大元件、輸出匹配電路，輸入信號RF_in通過三級放大得到輸出信號RF_out。本發明采用寬帶匹配、增益補償技術完成三級放大元件的級聯，實現了雙頻寬帶、高增益、低噪聲系數的功能，具有電路結構清晰、電路穩定、增益平坦度可控等優點，克服了傳統的通信系統選擇犧牲噪聲系數以及增益來獲得寬帶特性所導致的低增益、高噪聲系數的缺點。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種雙頻寬帶高增益低噪聲放大器。

背景技術

目前射頻通信系統領域發展快速，對于低噪聲放大器性能指標的要求也越來越嚴格，而低噪聲放大器作為接收端的第一個有源電路，需要一個合適的直流偏置保證其晶體管的穩定工作。同時由于各種器件往小型化、低成本發展，因此對于低噪聲放大器的設計而言，既要滿足小型化、低成本的要求，還要滿足性能保持在高水準的要求，比如高增益、低噪聲、寬頻帶等。

低噪聲放大器是通信鏈路中非常重要的模塊，位于整個接收鏈路的最前端，直接對天線接收信號放大，對信號質量起著至關重要的作用。

然而發明人發現，在現有的技術中，一方面往往會選擇犧牲噪聲系數以及增益來獲得寬帶特性，惡化了噪聲系數，同時也降低了增益，這將不利于每個頻段實現最優的性能。尤其對增益和噪聲系數要求較高的通信系統而言，犧牲噪聲系數以及增益來獲得寬帶的現有技術將無法滿足以上要求；另一方面傳統的匹配電路結構都采用L型匹配網絡，即雙元件匹配網絡，這種匹配網絡的缺點就是窄帶，不適用于寬帶的通信系統，匹配的靈活性也較差。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本發明提供一種雙頻寬帶高增益低噪聲放大器，該雙頻寬帶高增益低噪聲放大器采用寬帶匹配、增益補償完成三級放大元件的級聯，實現了雙頻寬帶、高增益、低噪聲系數的功能。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種雙頻寬帶高增益低噪聲放大器，包括第一放大電路模塊、第二放大模塊以及第三放大模塊，所述第二放大模塊分別與所述第一放大模塊、第三放大模塊連接；

所述第一放大模塊設有第一直流偏置電路、第一輸入匹配電路、第一級放大元件、第一輸出匹配電路，所述第一級放大元件分別與第一直流偏置電路、第一輸入匹配電路、第一輸出匹配電路連接；

所述第二放大模塊設有第二直流偏置電路、第二輸入匹配電路、第二級放大元件、第二輸出匹配電路，所述第二級放大元件分別與第二直流偏置電路、第二輸入匹配電路、第二輸出匹配電路連接；

所述第三放大模塊設有第三直流偏置電路、第三輸入匹配電路、第三級放大元件、第三輸出匹配電路，所述第三級放大元件分別與第三直流偏置電路、第三輸入匹配電路、第三輸出匹配電路連接；

所述第一級放大元件用于放大元件輸出的信號，使低頻1200MHz-1300MHz增益高而高頻增益低，所述第二級放大元件用于補償高頻段1500MHz-1700MHz的增益，所述第三級放大元件用于補償頻帶內中間頻段1300MHz-1500MHz增益凹陷的部分，輸入信號RF_in通過三級放大得到輸出信號RF_out。

作為優選的技術方案，所述第一級放大元件、第二級放大元件以及第三級放大元件均采用結構相同的放大器芯片，各放大器芯片設有柵極引腳、第一源極引腳、漏極引腳、第二源極引腳。

作為優選的技術方案，所述第一級放大元件、第二級放大元件以及第三級放大元件均采用ATF-54143放大器芯片。