[实用新型]一种高性能微带多级低噪声放大器

说明书

技术领域

    本实用新型属于放大器技术领域，尤其是涉及一种高性能的微带多级低噪声放大器。

背景技术

随着通讯技术的快速发展，人们对各种无线通讯工具的要求越来越高，要求其功率更小、作用距离更远、覆盖范围更广，这就对接收机灵敏度提出了更高的要求。在各种既定的无线通讯工具中，接收机的噪声系数NF成为提高系统灵敏度的关键因素，而低噪声放大器则是接收机噪声系数的关键器件。

由天线接收的信号一般比较微弱，低噪声放大器位于接收机的最前端，如果低噪声放大器有足够的增益放大，就能够抑制后级电路的噪声，因此，整个接收机系统的噪声将主要取决于放大器的噪声。如果低噪声放大器的噪声系数降低，接收机系统的噪声系数随之变小，信噪比得到改善，灵敏度能够得到大大提高。由此可见微波低噪声放大器的性能制约了整个接收系统的性能，对于整个接收系统技术水平的提高，也起到了决定性的作用。

传统的低噪声放大器普遍存在噪声系数大、驻波比高，结构复杂度高的缺陷。例如马万雄，陈昌明，张川在《电子器件》上发表的《X波段低噪声放大器设计》，公开了一种X波段低噪声放大器，采用微带分支线匹配结构和三级级联方式，在9.2GHz~9.6GHz，噪声系数小于2dB，增益大于30dB，输入输出驻波比小于2。该系统中，噪声系数较大，频带只有400MHz，并且采用6组电源供电，大大增加了系统的复杂性，使其很难应用在实际系统中。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种高性能的新型微带多级低噪声放大器，能够改善现有低噪声放大器的缺陷，具有噪声系数小，增益高、增益平坦度小和驻波比小的优点。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高性能微带多级低噪声放大器，包括三级依次串接的低噪声放大器、电源、滤波电容和∏型滤波器；所述低噪声放大器各级之间分别连接着两个∏型滤波器；所述电源为两组、分别通过两个滤波电容滤波后为各部件供电；所述低噪声放大器包括FET晶体管、输入匹配电路、输出匹配电路、四分之一波长扇形微带结构、第一分压电路和第二分压电路，所述输入匹配电路与FET晶体管的栅极相连，所述输出匹配电路与FET晶体管的漏极相连，所述第一分压电路通过四分之一波长扇形微带结构与FET晶体管的栅极连接、供FET晶体管工作所需要的栅极电压，所述第二分压电路通过四分之一波长扇形微带结构与FET晶体管的漏极连接、供FET晶体管工作所需要的漏极电压。

作为本实用新型的改进方案，所述FET晶体管采用源级串联负反馈结构。

作为本实用新型的优选方案，所述FET晶体管采用MGF4941AL芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.      采用三级低噪声放大器公用两组电源的结构，整体结构简化、集成度高；各级低噪声放大器之间的∏型滤波器能够有效避免各级之间的传导干扰；栅极和漏极供电处引入四分之一波长扇形微带结构，既能防止高频干扰，又能有效滤除电源噪声，因此放大器整体噪声系数小、增益高、增益平坦度小、输入输出驻波比小，性能远远优于常规放大电路，从而能够有效提高接收机系统灵敏度。

2.      源级添加的串联负反馈结构，不仅能够获得较好的噪声系数和输入阻抗匹配，而且能够增加晶体管的稳定性。

3.      MGF4941AL芯片噪声小、增益高、成本低，能够有效提升本放大器的性能。

附图说明

图1为本实用新型提供的高性能微带多级低噪声放大器原理框图；

图2为滤波电容的ADS原理图；

图3为低噪声放大器的ADS原理图；

图4为∏型滤波器的ADS原理图。

附图标记列表：

1-输入匹配电路，2-输出匹配电路，3-四分之一波长扇形微带结构，4-FET晶体管，5-第一分压电路，6-第二分压电路，7-负反馈结构。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。