S波段平衡式限幅MMIC低噪声放大器设计

结合混合微波集成电路(HMIC)工艺和砷化镓单片微波集成电路(MMIC)工艺各自优势,设计制作了一款小型化大功率S波段平衡式限幅MMIC低噪声放大器.采用平衡式结构,提高了限幅功率容量和可靠性.由于金丝键合线的等效电感具有更高Q值,低噪声放大器单片的输入匹配采用外部金丝键合线匹配,有效降低了低噪声放大器单片的噪声系数.限幅器采用混合集成工艺制成,能够耐受较大功率.利用微波仿真软件,设计制作了兰格(Lange)电桥、限幅电路和低噪声放大器输入匹配等电路.最终产品尺寸仅为22 mm×16 mm×6 mm,在2.7～3.5 GHz内增益27 ～ 28 dB,噪声系数小于1.3 dB,驻波比小于1.3,该平衡限幅MMIC低噪声放大器可承受功率超过200 W、占空比为15％的脉冲功率冲击.     

S波段平衡式限幅放大器设计

采用混合集成电路工艺,设计了一款小尺寸限幅低噪声放大器(LNA)。优化了限幅电路设计,明显缩小了电路体积。低噪声放大器采用负反馈结构,以改善增益平坦度。采用平衡式结构,提高限幅器的功率容量和放大器的1 dB压缩点输出功率(P-1 dB)。设计制作了Lange电桥,作为平衡式限幅放大器的输出电桥。该放大器工作电压5 V,电流151 mA,测试结果显示,在频带2.7~3.0 GHz内,噪声系数小于1.5 dB,小信号功率增益大于36 dB,增益平坦度小于0.6 dB,输入输出驻波比小于1.3,P-1 dB大于13 dBm。该限幅放大器能够承受脉冲功率300 W、脉宽300μs和占空比为30%的信号,外形尺寸为27 mm×18 mm×5 mm。     

线性限幅器的设计与研究

ADC芯片广泛用于现代无线电系统,已成为大量军事装备中不可或缺的部分。复杂电磁环境可导致接收机灵敏度下降甚至失效。接收机用的ADC 芯片耐受大信号能力有限,急需一种既能保证其正常工作,又不会影响其采样灵敏度的器件,为此开发了一种新的器件,线性限幅器。为满足高线性度的限幅要求,介绍了一种基于PIN二极管的小型化线性限幅器设计方案。用ADS 仿真设计,薄膜混合工艺、一体化陶瓷管壳装配实现,开发出了一系列频率覆盖10 MHz~5 GHz,尺寸仅5 mm×5 mm×2.5 mm 的高线性度限幅器。测试结果表明,P 波段300~500 MHz产品损耗小于0.6 dB,输出P-1 大于11 dBm,输入0 dBm 信号时OIP3 大于35 dBm,输入25 dBm 信号时漏功率低于12 dBm,最大可承受功率5 W。ADC 芯片的可靠性大大提高,具有广阔应用前景。     

小型化高功率微波限幅器研究

电子装备现已被大量应用,在如此复杂的电磁环境下高功率微波可导致接收机灵敏度下降甚至失效。为了满足高功率微波的防护需求,介绍了一种基于PIN 二极管的小型化高功率微波限幅器,体积为34 mm×Φ9 mm。测试结果表明,在0.3~2 GHz 频带内,该限幅器实现了小信号插损小于1 dB,输入输出驻波比小于1.5;可承受脉宽100 μs,占空比0.1%,峰值功率超过1000 W,漏功率小于17 dBm。国内外尚无类似指标限幅器相关报导。该高功率微波限幅器体积小、频带宽、耐功率高,可大大提高接收机可靠性,具有广阔的应用前景。