L波段致冷GaAs场效应晶体管放大器

<正> 一引言在1～2GHz频率范围内,用室温最佳器件达到的噪声温度(括号内为噪声系数)的典型值是:双极晶体管为120°K(1.5dB),砷化镓场效应晶体管为50°K(0.7dB),参量放大器为40°K(0.6dB)。在许多应用中,特别是在射电天文学中,这些噪声温度限制系统灵敏度,即使需要致冷,也希望有更低的噪声。这是事实,因为灵敏度的其它限制在这个频率     

一种降低低噪声放大器反射损耗的设计方法

本文介绍了一种能同时满足噪声和输入驻波要求的放大器设计方法。利用该方法设计了一个L波段低噪声放大器,其噪声温度Te≤50K,输入输出驻波比小于1.5,增益为30dB。其设计结果和测试结果完全吻合。     

4GHz 80K FET放大器

本文从低噪声FET放大器的实际设计出发,分析了输入匹配电路对噪声性能的影响.从放大器的实际结构讨论了影响放大器噪声性能的因素.使用南京固体器件研究所研制的WC61GaAs MESFET,在3.7～4.2GHz下,得到的结果为:两级放大器增益28dB,三级放大器增益40dB,带内噪声温度小于80K,最小噪声温度为77K.     

低噪声1.21.8GHz致冷FET放大器

本文介绍了低噪声1.21.8 GHz致冷FET放大器的研制工作。在20K环境温度下,带宽1.21.7GHz范围内,放大器噪声温度低于10K,最佳为4K。增益约30dB。设计了一个噪声温度自动测试系统。另外对输入电缆的噪声和总测量误差作了分析。测试总误差为2K。     

L 波段宽带低温低噪声放大器的设计与测量*

高电子迁移率晶体管(HEMT)的小信号等效电路低温模型是研制致冷低噪声放大器(LNA)与研究晶 体管微波特性的基础。该文通过测量HEMT 器件在低温环境下直流参数与散射参数(S 参数),构建了包含噪声参 量的小信号等效电路,并据此设计了一款覆盖L 波段的宽带低温低噪声放大器(LNA),工作频率1 ~2GHz,相对带宽 达到66. 7%。在常温下放大器功率增益大于28dB,噪声温度小于39K;当环境温度制冷至11K 时,噪声温度为1. 9 ~3. 1K,输入输出端口的回波损耗S11 和S22 均优于-10dB,1dB 压缩点输出功率为9. 2dBm,功耗仅为54mW。     

超低噪声毫米波PHEMT

以AlGaAs/InGaAs/GaAs为基础的十分之一微米栅长PHEMT器件在43GHz下提供了最优良的低噪声性能。测量的室温器件噪声系数为1.32dB(噪声温度=103K),相关增益6.7dB,在17K物理温度下,噪声系数为0.36dB(噪声温度=25K),相关增益为6.9dB,这是目前报道的43GHz下GaAs基器件的最低噪声系数。     

4GH_zGaAsFET低噪声放大器及其CAD

本文报告了一种用于某卫星通信工程的4GHz频段低噪声放大器的研制情况及实验结果。在放大器的设计中,采用了先进的计算机辅助设计(CAD)方法,对放大器的增益-频率响应及输入、输出驻波比进行优化,而对放大器的噪声性能进行了精心的实验调整,均获得较好结果。在3.7～4.2GHz频率范围内,4级放大器净增益大于50dB,带内波动小于±0.5dB,等效噪声温度≤70K。     

微波砷化镓场效应晶体管放大器在低温下的噪声性能

对贝尔实验室微波砷化镓场效应晶体管放大器在液氮制冷(78°K)下4千兆赫的噪声温度已进行了测量,得到的最佳噪声温度大约是30°K(0.4分贝的噪声系数),而4千兆赫下噪声温度的室温值是152°K(1.8分贝)。     

1.2—1.7千兆赫极低噪声冷砷化镓场效应晶体管放大器

本文叙述一种工作在13K、使用源电感反馈的三级砷化镓场效应晶体管放大器。在1.2-1.7千兆赫频带里,该放大器噪声温度小于10K,输入反射损耗大于15分贝。     

甚高频混合式参量放大器

本文叙述30MHZ甚高频混合式参量放大器的设计和性能,获得的噪声温度为18K,同时具有6db的增益和6MHz的带宽。     

4GHz低噪声GaAsFET放大器的研制

本文介绍已用于卫星通信地面接收小站,取代常温参放作为前置低噪声放大器的4GHz低噪声AaAsFET放大器的研制情况。文中分析FET放大器的噪声模型;阐明FET放大器的噪声与频率及温度的关系;提供放大器电路的设计与调整方法;最后给出由两级FET组成的放大器的实测性能:增益G>20dB,平坦带宽B>500MHz,整机噪声温度Ter≤150K(含输入波导隔离转换及接收机后级的影响),增益波动△G<±0.5dB,增益斜率△G/△f≤±0.2d B/50MHz,群时延τ_(P-P)≤0.4ns/任意50MHz,1dB增益压缩点的输出功率P_(out)=+4dBm,三次交调产物与载波比I/G≤55dB,工作环境温度t=-40℃～+50℃。     

CDMA-800MHz频段低温低驻波比放大电路设计

为用HEMT晶体管设计L波段低驻波比放大电路,本文用输入无源复反射系数在输出反射平面上的共轭匹配区表达式,将驻波比约束转化为无源匹配区域的映射.同时为了计算放大电路低温下噪声,通过有损输入模型导出了噪声的温度关系式.实测CDMA-830MHz高温超导前端放大器噪声温度小于30K,输入驻波比小于1.3,输出驻波比小于1.8,增益大于17dB.     

关于低噪声微波放大器噪声温度的测量

摘要:本文综述了测量低噪声微波放大器噪声温度的各种方法,并以曲线对测量结果作了比较。结果表明:当利用液氮冷却匹配负载作为标准噪声源时,只对测量大于60°K的噪声温度适合。文中简述了设计标准噪声源的基本考虑及传输线失配和损耗对标准噪声源有效噪声温度的影响。     

具有温度补偿及dB线性增益控制的单级宽范围CMOS可变增益放大器

提出了一种新颖的宽范围CMOS可变增益放大器结构.利用可变跨导和新颖的可变输出电阻,基于单独可变增益级的放大器可提供80dB的宽范围调节.同时控制电路的设计完成了温度补偿及dB线性增益特性,实现在整个温度及增益调节范围内绝对增益误差小于±1.5dB.基于0.25μm CMOS工艺验证表明,放大器可提供64.5dB的增益变化范围,其中dB线性范围为55.6dB.输入1dB压缩点为-17.5到11.5dBm,3dB带宽为65MHz到860MHz,2.5V电源供电下功耗为16.5mW.     

具有温度补偿及dB线性增益控制的单级宽范围CMOS可变增益放大器

提出了一种新颖的宽范围CMOS可变增益放大器结构.利用可变跨导和新颖的可变输出电阻,基于单独可变增益级的放大器可提供80dB的宽范围调节.同时控制电路的设计完成了温度补偿及dB线性增益特性,实现在整个温度及增益调节范围内绝对增益误差小于±1.5dB.基于0.25μm CMOS工艺验证表明,放大器可提供64.5dB的增益变化范围,其中dB线性范围为55.6dB.输入1dB压缩点为-17.5到11.5dBm,3dB带宽为65MHz到860MHz,2.5V电源供电下功耗为16.5mW.     

宽带GaAs FET放大器的计算机辅助设计

本文介绍了一种可用于宽带GaAs FET放大器设计的计算机辅助设计方法。给出了两种宽带GaAsFET放大器的设计与实测结果。4-8GHz放大器,功率增益G_p=33±1.5dB,带内噪声系数F_n≤3.7dB,8-12GHz放大器,G_p=30±1.5dB,F_n≤6dB。     

准粒子隧道结、低噪声、140—170GHz外差式接收机

实验测试了以单一准粒子隧道结作混频非线性元件的外差式接收机。在本机振荡器频率是140到155GHz时,双边带接收机的典型噪声温度是100±10K。在此频率范围得到混频器转换损耗小于3.5dB。     

简讯

高性能可变增益放大器英国一家公司最近推出NE5209型高性能可变增益放大器,它具有1.5GHz的增益输出,其线性增益控制范围允许精密调幅。该公司称,这种放大器几乎完全线性,并且用于宽频带可变增益所需的一切元件均封装在同一组件中。这种放大器增益每下降1dB,噪声增加0 6dB。在最大增益时,这种可变增益放大器的噪声可被减小到7dB。     

宽带单片低噪声反馈放大器

研制了0.6～6GHz单片GaAs FET低噪声反馈放大器。在该频带内,放大器芯片具有6dB增益,4dB左右的噪声系数。在1/2I_(ds)下,获得增益8dB,1dB增益压缩点为21dBm。以目前正在研制的1～10GHz两级单片芯片为例,讨论了这种放大器的设计,该放大器还可以进行级联,获得的总增益最高为50dB左右,纹波±1.5dB。     

5～10 GHz MMIC低噪声放大器

采用稳懋公司150 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一款5 ～ 10 GHz单片微波集成电路(MMIC)低噪声放大器(LNA).该LNA采用三级级联结构,且每一级采用相同的偏压条件,电路的低频工作端依靠电容反馈,高频工作端依靠电阻反馈调节阻抗匹配,从而实现宽带匹配,芯片面积为2.5 mm×1 mm.测试结果表明,工作频率为5～10 GHz,漏极电压为2.3V,工作电流为70 mA时,LNA的功率增益达到35 dB,平均噪声温度为82 K,在90％工作频段内输入输出回波损耗优于-15 dB,1 dB压缩点输出功率为10.3 dBm,仿真结果与实验结果具有很好的一致性.