設(shè)計(jì)了一款適用于5.8G網(wǎng)絡(luò)的高增益低噪聲放大器,采用兩級(jí)低噪聲放大器級(jí)聯(lián)的形式提高放大器的增益參數(shù),進(jìn)行了放大器輸入端、輸出端和級(jí)間阻抗匹配。采用ATF-551M4作為核心器件,使用ADS軟件實(shí)現(xiàn)放大器直流偏置電路設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)及阻抗匹配電路設(shè)計(jì),并且進(jìn)行了兩級(jí)低噪聲放大器的聯(lián)合仿真以及PCB版圖設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明在5.725～5.825 GHz的工作頻率范圍內(nèi),低噪聲放大器的噪聲系數(shù)小于1.1 dB,增益大于20 dB,輸入輸出回波損耗小于-10 dB。 

【文章來源】：固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2020,40(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

源極電感對(duì)放大器性能影響的仿真：（a）未加源極電感；（b）加入源極電感

由圖可見，一級(jí)放大器在5.8 GHz下的增益為11.286 dB，為實(shí)現(xiàn)增益大于20 dB的指標(biāo)要求，需要兩級(jí)放大器級(jí)聯(lián)。根據(jù)噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)公式可知，系統(tǒng)噪聲系數(shù)主要取決于第一級(jí)放大器的噪聲系數(shù)[6]，故第一級(jí)放大器的輸入匹配電路采用最佳噪聲匹配設(shè)計(jì)，而輸出匹配電路對(duì)放大器噪聲性能影響較小，故輸出匹配電路采用共軛匹配設(shè)計(jì)（ΓS=ΓOPT，ΓL=Γ*OUT），同時(shí)共軛匹配也可以得到更大的輸出功率。第二級(jí)放大器為了提升整體增益，輸入輸出端口都采用共軛匹配的方式（ΓS=Γ*IN，ΓL=Γ*OUT）。兩級(jí)放大器之間也采用共軛匹配設(shè)計(jì)的方式：第一級(jí)放大器的最佳負(fù)載系數(shù)為ΓL1，則輸出反射系數(shù)Γ21=Γ*L1；第二級(jí)放大器的最佳源反射系數(shù)ΓSm2，此時(shí)級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)就是將Γ21=Γ*L1換成ΓSm2，使用ADS軟件可以設(shè)計(jì)出所需的匹配網(wǎng)絡(luò)。本文整體電路的輸入輸出端均采用L型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，級(jí)間匹配采用T型匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，T型匹配網(wǎng)絡(luò)提供額外的低頻增益抑制，提高了頻帶內(nèi)的增益平坦度，也提高了放大器的穩(wěn)定性。圖5 第一級(jí)放大器電路仿真結(jié)果：（a)S參數(shù)；（b）穩(wěn)定系數(shù)、噪聲系數(shù)和駐波比

第一級(jí)放大器電路仿真結(jié)果：（a)S參數(shù)；（b）穩(wěn)定系數(shù)、噪聲系數(shù)和駐波比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種高增益級(jí)聯(lián)微波放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 申伯純,周進(jìn).  電子測(cè)量技術(shù). 2019(08)
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[3]一種基于ADS低噪聲放大器的應(yīng)用仿真[J]. 張玉昊.  通信電源技術(shù). 2016(03)
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碩士論文
[1]遠(yuǎn)程無線網(wǎng)橋的研究與設(shè)計(jì)[D]. 朱凱.電子科技大學(xué) 2016
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)[D]. 拓勇.西安電子科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3131318