發(fā)布時間：2021-04-11 13:14

　　設計了一款適用于5.8G網(wǎng)絡的高增益低噪聲放大器,采用兩級低噪聲放大器級聯(lián)的形式提高放大器的增益參數(shù),進行了放大器輸入端、輸出端和級間阻抗匹配。采用ATF-551M4作為核心器件,使用ADS軟件實現(xiàn)放大器直流偏置電路設計、穩(wěn)定性設計及阻抗匹配電路設計,并且進行了兩級低噪聲放大器的聯(lián)合仿真以及PCB版圖設計。測試結果表明在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】：固體電子學研究與進展. 2020,40(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

源極電感對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，一級放大器在5.8 GHz下的增益為11.286 dB，為實現(xiàn)增益大于20 dB的指標要求，需要兩級放大器級聯(lián)。根據(jù)噪聲系數(shù)級聯(lián)公式可知，系統(tǒng)噪聲系數(shù)主要取決于第一級放大器的噪聲系數(shù)[6]，故第一級放大器的輸入匹配電路采用最佳噪聲匹配設計，而輸出匹配電路對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計（ΓS=ΓOPT，ΓL=Γ*OUT），同時共軛匹配也可以得到更大的輸出功率。第二級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）。兩級放大器之間也采用共軛匹配設計的方式：第一級放大器的最佳負載系數(shù)為ΓL1，則輸出反射系數(shù)Γ21=Γ*L1；第二級放大器的最佳源反射系數(shù)ΓSm2，此時級間匹配網(wǎng)絡就是將Γ21=Γ*L1換成ΓSm2，使用ADS軟件可以設計出所需的匹配網(wǎng)絡。本文整體電路的輸入輸出端均采用L型網(wǎng)絡結構形式，級間匹配采用T型匹配網(wǎng)絡結構形式，T型匹配網(wǎng)絡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 第一級放大器電路仿真結果：（a)S參數(shù)；（b）穩(wěn)定系數(shù)、噪聲系數(shù)和駐波比

第一級放大器電路仿真結果：（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】：
期刊論文
[1]一種高增益級聯(lián)微波放大器設計與實現(xiàn)[J]. 申伯純,周進.  電子測量技術. 2019(08)
[2]Ka波段單片自偏壓低噪聲放大器[J]. 高興振,楊爽,孫曉瑋.  固體電子學研究與進展. 2016(04)
[3]一種基于ADS低噪聲放大器的應用仿真[J]. 張玉昊.  通信電源技術. 2016(03)
[4]2.45 GHz單級低噪聲放大器的設計[J]. 汪海鵬,楊曙輝,陳迎潮,馮夢璐.  科學技術與工程. 2015(23)

碩士論文
[1]遠程無線網(wǎng)橋的研究與設計[D]. 朱凱.電子科技大學 2016
[2]衛(wèi)星導航接收機射頻前端設計[D]. 拓勇.西安電子科技大學 2012



本文編號：3131318