本文選題：單片微波集成電路 + X波段�。� 參考：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：作為微波接收系統(tǒng)中至關(guān)重要的前端單元模塊,低噪聲放大器的性能決定了整個(gè)接收機(jī)的噪聲、靈敏度及動(dòng)態(tài)范圍。為滿足微波接收系統(tǒng)小型化、高性能指標(biāo)的要求,具有低噪聲、高增益及良好端口匹配等優(yōu)異性能的單片微波集成電路低噪聲放大器的設(shè)計(jì)一直是該方向的一個(gè)熱點(diǎn)課題。本課題主要結(jié)合高性能深空探測(cè)專用X波段接收機(jī)的項(xiàng)目需求,進(jìn)行了X波段低噪聲放大器芯片的設(shè)計(jì)研究工作。采用0.15μm GaAs pHEMT工藝,設(shè)計(jì)、制作并測(cè)試了一款基于MMIC技術(shù)的3-15GHz超寬帶低噪聲放大器芯片,實(shí)現(xiàn)了超寬帶內(nèi)具有優(yōu)秀的回波損耗和平坦的高增益的要求。電路設(shè)計(jì)采用了四級(jí)放大、RC負(fù)反饋匹配及源極電感負(fù)反饋等方法,有效的增強(qiáng)了電路的穩(wěn)定性,拓展了輸入匹配帶寬,改善了級(jí)間匹配,提高了帶內(nèi)增益及增益平坦度。所研制的低噪聲放大器芯片面積為2 mm×1 mm,在片測(cè)試結(jié)果為3-15GHz內(nèi)平均增益31dB,最大增益達(dá)到34.8dB,噪聲系數(shù)優(yōu)于2.5dB,有最小噪聲系數(shù)1.5dB,輸入輸出回波損耗均大于10dB,與仿真結(jié)果十分吻合。尤其是在8.0~10.0GHz內(nèi)噪聲系數(shù)低于2dB,輸入回波損耗大于19dB,輸出回波損耗大于16dB,優(yōu)于設(shè)計(jì)目標(biāo)。從測(cè)試結(jié)果可以看出,該放大器在寬帶3-15GHz內(nèi)滿足絕對(duì)穩(wěn)定條件,具有平坦的高增益、良好的輸入和輸出匹配及較低的噪聲系數(shù),性能優(yōu)異,滿足技術(shù)指標(biāo),符合設(shè)計(jì)要求,可用于S、C、X、Ku波段外差接收機(jī)或毫米波亞毫米波接收機(jī)中頻模塊中的信號(hào)放大。
[Abstract]:As a very important front-end module in microwave receiving system, the performance of LNA determines the noise, sensitivity and dynamic range of the whole receiver. In order to meet the requirement of miniaturization and high performance of microwave receiving system, the design of monolithic microwave integrated circuit low noise amplifier with low noise, high gain and good port matching has been a hot topic in this direction. According to the requirement of X band receiver for high performance deep space exploration, the design of X band low noise amplifier chip is carried out. A 3-15GHz ultra-wideband low noise amplifier chip based on MMIC technology is designed, fabricated and tested using 0.15 渭 m GaAs pHEMT technology. It realizes the requirement of excellent echo loss and flat high gain in UWB. The design of the circuit adopts four amplifier RC negative feedback matching and source inductor negative feedback, which effectively enhances the stability of the circuit, expands the input matching bandwidth, improves the inter-stage matching, and improves the in-band gain and gain flatness. The chip area of the low noise amplifier is 2 mm 脳 1 mm. The average gain in 3-15GHz is 31 dB, the maximum gain is 34.8 dB, the noise coefficient is better than 2.5 dB, the minimum noise coefficient is 1.5 dB, and the input and output echo loss is more than 10 dB, which is in good agreement with the simulation results. Especially in 8.0~10.0GHz, the noise coefficient is lower than 2 dB, the input echo loss is greater than 19 dB, and the output echo loss is more than 16 dB, which is better than the design goal. From the test results, it can be seen that the amplifier satisfies the absolute stability condition in the broadband 3-15GHz, has flat high gain, good input and output matching and low noise coefficient, excellent performance, meets the technical specifications and meets the design requirements. It can be used to amplify the signal in the if module of the XKU heterodyne receiver or millimeter-wave sub-millimeter wave receiver.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN722.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1838990