一种L波段低噪声放大器的设计与仿真

研究射频电路前端的天线信号放大和抑制噪声,进行了加快低噪声放大器的设计,提出了一种利用史密斯圆图和ADS软件快速设计和仿真LNA的方法.设计时输入端采用最佳噪声匹配,以获得较小的噪声系数;输出端采用输出共扼匹配,以获得较高的功率增益和较好的输出驻波比.通过对一个L波段低噪声放大器的噪声系数、功率增益、输入输出驻波比等参数进行仿真,结果验证了上述的方法.经反复调整后放大器在L波段内噪声系数小于1dB,增益达30dB,输出驻波比小于1.5,满足了设计要求,对从事LNA的设计来说有着重要的参考价值.     

基于ADS的低噪声放大器设计

高性能的放大器对设计一个好的射频通信系统具有重要意义。本文分析了低噪声放大器设计的基本理论,并完成了一个中心频率为2.4GHz的低噪声放大器的设计。该设计选用了P-HEMT ATF54143器件.Agilent Advanced Design System（ADS）仿真结果表明该放大器的增益达到15 dB,噪声系数小于0.7 dB,输入输出驻波比均小于1.5,满足放大器预定的设计目标。     

GPS低噪声放大器的设计与制作

利用仿真软件ADS,设计仿真了一个GPS的1575MHz频段的低噪声放大器,选用ATF-34143FET作为两级级联结构电路的放大器件,用微带线作为传输线,应用于GPS的天线接收系统中。首先设计稳定电路解决场效应管的稳定问题,然后重点进行匹配电路的设计,最后包括电源电路在内构成一个完整的低噪声放大器电路。制作实物,并进行调试,最后测试结果：增益30．5dB,噪声系数0．7dB,输入输出驻波比优于1．4,增益平坦度带内每5MHz小于0．2dB,1dB压缩点11dBm。     

射频接收前端的ADS设计与仿真

射频接收前端作为射频信号分析仪的重要组成部分,对射频（RF）信号的测量起着决定性的作用。使用ADS软件,构建了一种860~960 MHz的射频信号分析仪射频接收前端系统仿真平台。在设计中采用了前置低噪声放大器（LNA）来降低系统噪声,利用自动增益控制（AGC）来实现接收前端的大动态范围。对设计的射频接收前端的增益、噪声系数、灵敏度、动态范围等指标进行了分析计算,并通过仿真工具进行了仿真验证。仿真结果表明,所设计的射频接收前端各项指标均达到了设计要求。     

2.5 Gb/s光接收机限幅放大器

限幅放大器采用全差分结构,利用有源电感技术和可调节共源共栅结构在1.8伏电源电压下有效地扩展了带宽和提高了增益。限幅放大器在SMIC 0.18μm CMOS工艺下设计完成。增益带宽放大单元采用两级级联,降低了功耗。仿真结果表明限幅放大器具有47dB的差动增益,3GHz带宽,29mW功耗。对于从3.6mVpp到1.2Vpp较宽的输入动态范围,均可保持稳定良好的输出眼图。     

GIS局部放电检测的有源外置UHF传感器设计

针对传统无源外置局部放电超高频﹙UHF﹚传感器频带窄、增益低、容易引入噪声的问题,研究并设计了基于有源集成天线﹙AIA﹚技术的有源外置传感器。传感器通过宽频带天线接收局部放电产生的电磁波信号,在天线介质板上直接由有源对数检波器放大信号进行包络检波,省去了传统设计中的平衡不平衡转换与射频传输线,降低天线前端的匹配损耗,改善传感器的频带、噪声和增益。测试结果表明:传感器中心频率为900 MHz,驻波比小于2的频带为730 MHz~1.05 GHz,传感器输出信号峰值为5 V,频率为2~10 MHz。该传感器抗干扰能力强,增益高,适合GIS局部放电的检测。     

GIS局部放电检测的有源外置UHF传感器设计

针对传统无源外置局部放电超高频(UHF)传感器频带窄、增益低、容易引入噪声的问题,研究并设计了基于有源集成天线(AIA)技术的有源外置传感器.传感器通过宽频带天线接收局部放电产生的电磁波信号,在天线介质板上直接由有源对数检波器放大信号进行包络检波,省去了传统设计中的平衡不平衡转换与射频传输线,降低天线前端的匹配损耗,改善传感器的频带、噪声和增益.测试结果表明:传感器中心频率为900 MHz,驻波比小于2的频带为730 MHz ～ 1.05 GHz,传感器输出信号峰值为5V,频率为2～10 MHz.该传感器抗干扰能力强,增益高,适合GIS局部放电的检测.     

基于ADS的射频前端预选器的设计与仿真

预选器作为射频接收前端的主要组成部分,对整个射频信号的接收有着重要的作用。针对实际无线通信环境下的应用,使用ADS软件设计了一种20MHz~3.6GHz的射频前端预选器。在该设计中采用了亚倍频程滤波器组进行分段滤波和抑制镜像信号,并利用低噪声放大器（LNA）对信号进行放大并减小噪声,并对设计的预选器关键部分的插入损耗、增益、噪声系数等指标进行了仿真。仿真结果显示,所设计的预选器各项性能指标均已达到了预期的要求,对接收机前端系统的研究和完善具有重要的参考价值。     

基于ADS射频低噪声放大器的设计与仿真

为了加快低噪声放大器的设计和产品化过程,在分析了如何绘制等资用功率增益圆和等噪声系数圆的基础之上,提出了一种利用等资用功率增益圆和等噪声系数圆相结合的方法来设计LNA.通过对一个中心频率在915MHz低噪声放大器的噪声系数、功率增益'输入输出驻波比等参数的仿真验证了所提出的方法,为了方便物理实现还提供了最终的设计电路.从仿真结果可以得出,LNA设计完全满足性能指标,对从事LNA的设计者来说有着重要的参考价值.     

一种指数增益控制宽范围可变增益放大器

采用中芯国际(SMIC)0.35μm CMOS混合信号工艺设计了一个具有指数增益特性的宽增益调节范围的可变增益放大器,其作为对信号的前级放大单元已经应用在了本中心设计的一款用于红外信号接收的芯片中.设计的这款可变增益放大器由Gilbert单元、指数转换电路、固定增益放大器组成.经过HSPICE仿真验证,该放大器可以实现-11.3dB-33.4dB的增益连续变化,其-3dB带宽为5.2MHz、相位裕度60°、控制电流与增益成dB-线性,很好地满足了整个红外接收芯片对其的性能要求.     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

基于改进小波包阈值的GIS局部放电信号降噪方法研究

特高频法是GIS设备在状态检测中最常用的方法之一,但在应用过程中传感器所采集的特高频信号通常会携带较多噪声,会干扰检测的准备性,因此对信号进行有效的噪声抑制是局部放电检测的关键技术。本文基于小波包去噪理论,提出了一种综合考虑平滑度和边缘特征的改进阈值函数,以实现对GIS局部放电特高频模拟信号的降噪。通过信噪比（SNR）、均方误差（MSE）和波形相似数（NCC）三种参数对方法的去噪效果进行评估,结果表明,改进小波包阈值的信号降噪方法具有良好的噪声抑制功能,应用后可提高GIS局部放电采集信号的初始数据质量。     

ANN modeling approach for designing low noise phemt amplifier in wireless communication systems

Future efficient wireless communication systems require, for high quality performance a Broadband Amplifier in the frequency range under consideration. This could be plugged into the measuring path so that it enables the system to perceive even the weakest signals. For this a new Scattering-parameter model for the microwave analysis of a PHEMT (Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor) has been developed, which is valid for a wide frequency range. The developed neural network model is used in designing the PHEMT power amplifier. The calculated S-parameters, gain and minimum noise figure from the ANN (Artificial Neural Networks) model are the parameters which are used to design the low noise PHEMT power amplifier. The various gains so obtained from the S-parameters are plotted with the frequency and yield a closer fit to the simulated model. The neural network training has been done using Levenberg-Marqaurdt back propagation algorithm implemented in ANN toolbox of MATLAB software. All the results have been compared with the experimental data and show a close agreement and the validity of our model.     

一种新型负反馈超宽带低噪声放大器的设计与实现

随着超宽带技术的发展,系统设计对低噪声放大器的性能提出了越来越高的要求。针对宽带放大器增益平坦度低。匹配性差等问题,本文从负反馈理论着手,改进了负反馈网络。通过ADS软件的辅助设计,实现了30MH—1．35GHz频段下的低噪声放大器的设计。通过对各项电路参数的优化,实现了增益为17．7dB,增益平坦度小于dB,输入输出电压驻波比小于1．5,噪声系数小于2．6的技术指标。     

基于高阶阈值函数与小波包的混沌信号降噪

针对混沌信号小波降噪法中,高频段频率分辨率较差,且对小波分解系数所广泛采用的硬、软阈值量化方法存在着局限等问题,给出一种基于新型高阶阈值函数的混沌信号小波包降噪法。该方法采用小波包方法能够对小波分析中没有细分的高频部分进一步分解,保留了有用的高频信息,从而具有更加精确的局部分析能力;且所采用的阈值函数连续光滑,在噪声小波系数和混沌信号小波系数之间存在一个平滑过渡区,更符合信号的连续特性。仿真对比实验表明：与软阈值降噪法以及半软阈值与小波包降噪法相比,该方法对混沌信号的降噪效果明显,信噪比(SNR)有3.7~7dB的显著提高。     

自适应提升小波在局部放电信号去噪中的应用

在局部放电信号检测中，噪声的抑制非常重要。提出一种具有自适应性的提升小波方案，可以很好地对非平稳的局部放电信号进行处理。先更新后预测的改进提升方案，解决了因自适应引起的非线性问题。仿真结果表明，该方法可以很好地除去噪声而获得理想的检测效果。     

基于锁相放大技术的激光超声信号处理电路的设计

利用激光声表面波(SAW)技术对膜材料机械特性的测量(如杨氏模量、密度、厚度等)已得到了越来越广泛的应用。但激光激发激光检测声表面波(LG/LD-SAW)的频谱带宽较宽(达几百兆到GHz),一般的检测方法难以在如此高的带宽下对其进行检测。设计了一种基于锁相放大(LIA)原理的微弱信号处理电路,通过应用一特殊的去噪电路,能在很宽的频谱(GHz)范围检测微弱信号,并将其从噪声信号中提取出来。     

基于小波包的奇异信号检测方法及仿真

高压电器设备的故障大多与绝缘有关,而局部放电是造成绝缘损坏的主要原因之一。如何有效地从噪声和干扰中准确提取局部放电信号的特征,是绝缘故障在线检测的关键。针对高压电缆中的局部放电信号检测问题,提出了一种基于小波包的奇异信号检测方法。首先,分析后得到窄带信号和奇异的放电信号在小波包变换下会表现出截然不同的特性,然后利用这个特性,采用小波包的方法有效地抑制窄带干扰,并从噪声中提取出奇异的局部放电信号。仿真结果显示出在两项指标中,同步性指标大于99％,相似性指标大于90％,这证明了该算法能够从噪声和干扰中,有效地检测并提取出高压电缆中的局部放电信号。     

基于光纤传感技术的局部放电超声信号检测方法研究

电力设备局部放电易引发电气短路故障,传统的电检测方法针对单点测量,在长距离测量上受到局限.分析了局部放电的参数特征,设计了一种检测局部放电信号的光纤环结构,并构建了基于Sagnac干涉原理的光纤传感局部放电检测方案.在实验室环境下模拟电力设备局部放电,搭建了局部放电光纤检测系统,传感光纤总长度为8.398 km,进行局部放电检测试验.试验证明,在10 kV电压等级下,局部放电时域信号幅值范围为0.1 V~1.8 V,频率响应范围为可达60 kHz,研究表明该方法具有灵敏度高、频率响应范围宽等特点,为电力设备局部放电检测提供了新的思路.