【摘要】：隨著無線電技術(shù)的高速發(fā)展,微波寬帶低噪聲放大器已成為雷達(dá)、電子對(duì)抗、微波通信、遙測(cè)遙感等系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,其性能的好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。高性能微波接收機(jī)系統(tǒng)會(huì)對(duì)微波放大器寬頻帶、低噪聲等方面有更高的要求。本文從微波寬帶低噪聲放大器的基本理論出發(fā),對(duì)寬帶的匹配的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行了分析及研究,針對(duì)放大器實(shí)際性能要求,提供了合理的微帶寬帶放大器電路結(jié)構(gòu)方案,實(shí)現(xiàn)了C波段和X、Ku波段兩款微波寬帶低噪聲放大器。主要工作如下： 本文的前三章簡(jiǎn)介了微波寬帶低噪聲放大器的研究意義、發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì),介紹了低噪聲放大器的基本原理和技術(shù)指標(biāo)。分析了寬帶放大器的五種電路結(jié)構(gòu)：負(fù)反饋式放大器、有損匹配放大器、平衡式放大器、分布式放大器和有源匹配放大器,總結(jié)了各電路的特點(diǎn)。 第四章采用負(fù)反饋的電路形式設(shè)計(jì)了覆蓋C波段寬帶低噪聲放大器,通過調(diào)節(jié)晶體管源極和柵極之間的負(fù)反饋電阻的阻值,并在晶體管之間加入微帶電路作為級(jí)間匹配,通過仿真軟件對(duì)放大器的性能進(jìn)行仿真優(yōu)化,最終加工制作出了一款工作頻帶為4-8GHz,帶內(nèi)增益大于33dB,增益平坦度小于2 dB,輸入回波損耗S11優(yōu)于-10dB,輸出端回波損耗S22優(yōu)于-12dB,噪聲系數(shù)小于2.0dB,最大輸出功率為3dBm的寬帶低噪聲放大器,其供電電壓為2V,工作電流為60mA。 第五章設(shè)計(jì)了一款覆蓋X、Ku波段的寬帶低噪聲放大器,放大器的輸入端使用微帶線的寬帶匹配形式,輸出端采用有損匹配的電路結(jié)構(gòu)以調(diào)整增益平坦度。放大器工作頻帶為8-18GHz,帶內(nèi)功率增益高于32dB,增益平坦度小于3dB,輸入輸出端口的回波損耗S11和S22均優(yōu)于-7dB,噪聲系數(shù)小于2.8dB,最大輸出功率為16dBm,放大器的供電電壓為5V。放大器電路具有工作頻帶寬、輸入輸出匹配結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
【圖文】：

平衡式放大器的工作帶寬主要受前置與后置功分器的頻帶寬度的限制，現(xiàn)階段最常用的功分器結(jié)構(gòu)是交叉指型 3dB定向禍合器，又稱為L(zhǎng)ange禍合器[361，它的頻帶可做到倍頻程或略寬，·如圖3.6所示。圖3.6(a)四指結(jié)構(gòu)圖3.6圖3.6(b)六指結(jié)構(gòu)Lange禍合器的結(jié)構(gòu)圖平衡式放大器有如下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，由于使用了Lange禍合器使放大器具

此時(shí)駐波比VSWR小于2，并且器件的穩(wěn)定性系數(shù)在工作頻帶內(nèi)均小于l，這些說明器件的工作狀態(tài)是不穩(wěn)定，技術(shù)指標(biāo)也不符合設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。應(yīng)在器件的柵極和源極之間加入負(fù)反饋電阻，仿真電路如圖4.7所示。電阻R，為并聯(lián)反饋電阻，其阻值大小由式 (4.17)所確定，通過軟件的優(yōu)化，最終其阻值選為227n。第一級(jí)負(fù)反饋電路的反射系數(shù)和穩(wěn)定性仿真結(jié)果如圖4.8所示。比較圖
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TN722.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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2 劉自明，胡榮中，，曲蘭欣，盛柏楨;微波／毫米波低噪聲器件、新型固體器件及其電路的發(fā)展趨勢(shì)與開發(fā)建議[J];半導(dǎo)體技術(shù);1994年04期

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本文編號(hào)：2620773