基于改进的垂直型同轴微带转换的Ku频段平衡低噪声放大器

提出了一种垂直型同轴微带转换的宽带补偿方法,并应用于一款Ku频段平衡低噪声放大器(LNA)的研制。放大器包含波导同轴转换、同轴微带转换、由2级pHEMT 管芯及分支线耦合桥组成的前级放大器以及由MMIC 放大器实现的后级放大器。在13.5 ~14.5 GHz 频率范围内,2 批次累计55 套低噪声放大器的噪声系数小于1.5 dB、增益分布在44.5 ~46.5 dB之间,增益平坦度小于0.6 dB,批次间性能一致性良好。     

Ka波段低噪声放大器的研制

毫米波低噪声放大器是毫米波接收系统的关键部件,本文设计的毫米波低噪声放大器采用BJ320波导口输入输出和微带探针过渡结构实现波导结构到微带平面电路的过渡,使用MMIC芯片微组装工艺实现电路的制作,在工作频带内,测得该低噪声放大器的增益大于16 dB,噪声系数小于2.7 dB,达到了工程使用的要求。     

硅基毫米波高增益LNA技术研究

针对W波段硅基工艺电路面临的功率增益低、效率低以及噪声差等挑战,本文研究硅基毫米波高增益低噪声放大器（Low Noise Amplifier,LNA）技术。该LNA采用带有射极电感反馈的共射放大器,并通过五级共射放大器级联构成。第一级电路通过提供最小噪声偏置电流,并利用最小噪声匹配实现低噪声性能,后级电路通过提供高增益偏置电流实现高增益性能。另外,为了减小射频信号到衬底的损耗以及信号与旁路元件的耦合,有效提高低噪声放大器的性能,用于匹配电路的电感全部采用传输线形式—接地共面波导。低噪声放大器在中心频率94 GHz处的增益S21达到25.2 dB,噪声系数NF小至5.1dB。在90～100 GHz频段内,输入反射系数S11小于-10 dB,输出反射系数S22稳定在-20 dB左右,芯片面积为500 μm×960 μm。     

脊波导变换在低噪声放大器中的应用

本文主要介绍采用脊波导实现波导-微带过渡的低噪声放大器的结构和脊波导变换器的设计过程。放大器基片直接安装在波导管内,脊波导变换器采用具有一定精度的近似公式进行计算。以CX591C型FET作为有源器件、中心频率为6.2GHz的两级脊波导变换低噪声放大器,带宽达1000MHz,500MHz通带内,增益为20±0.25dB,噪声系数小于1.8dB。     

宽带低噪声放大器ADS仿真与设计

介绍一种X波段宽带低噪声放大器（LNA）的设计。该放大器选用NEC公司的低噪声放大管NE3210S01（HJFET）,采用微带阻抗变换型匹配结构和两级级联的方式,利用ADS软件进行设计、优化和仿真。最后设计的放大器在10~13 GHz范围内增益为25.4 dB±0.3 dB,噪声系数小于1.8 dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于1.6。该放大器达到了预定的技术指标,性能良好。     

2～4GHz MMIC低噪声放大器

采用中国电子科技集团公司第十三研究所的GaAs PHEMT低噪声工艺,设计了一款2~4 GHz微波单片集成电路低噪声放大器(MMIC LNA)。该低噪声放大器采用两级级联的电路结构,第一级折中考虑了低噪声放大器的最佳噪声和最大增益,采用源极串联负反馈和输入匹配电路,实现噪声匹配和输入匹配。第二级采用串联、并联负反馈,提高电路的增益平坦度和稳定性。每一级采用自偏电路设计,实现单电源供电。MMIC芯片测试结果为:工作频率为2~4 GHz,噪声系数小于1.0 dB,增益大于27.5 dB,1 dB压缩点输出功率大于18 dBm,输入、输出回波损耗小于-10 dB,芯片面积为2.2 mm×1.2 mm。     

X波段低噪声放大器设计

针对目前X波段低噪声放大器的电路拓扑结构不易选择,故提出了一种采用微带分支线匹配结构和三级级联方式的X波段低噪声放大器(LNA)。放大器选用NEC低噪声放大管NE3210S01,利用ADS(Advanced Design System)软件设计、仿真、优化,放大器实测结果表明:在9.2 GHz～9.6 GHz频带内,噪声系数小于1.7 dB,带内增益达到33.5 dB,带内增益平坦度ΔG≤±0.3 dB,输入、输出驻波比均小于1.5。该放大器已应用于X波段接收机,效果良好,其设计方法可供工程应用参考。     

一种适用于5G通信的分布式低噪声放大器

宽带低噪声放大器是5G无线通信系统中的关键模块。针对6 GHz以下5G通信应用频段,基于65 nm CMOS工艺,设计了一种三级均匀分布式宽带低噪声放大器。在增益单元电路中,采用噪声抵消技术降低了噪声,同时实现了信号的单转双变换,并通过电流复用技术提升了增益。栅极人工传输线的终端采用了RL型负载,进一步改善了放大器的噪声性能。仿真结果表明,该分布式低噪声放大器的带宽为0.5~5.7 GHz,带内增益达到24.2 dB,噪声系数低于4.5 dB,而最小噪声系数仅为2.7 dB。     

一种SiGe D波段高增益低噪声放大器

基于IHP 0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种工作于D波段的高增益低噪声放大器。该放大器由两级Cascode 结构和一级共发射极结构组成。利用发射极退化电感来同时实现噪声抑制和功率匹配,利用微带线进行输入输出匹配和级间匹配,采用增益提升技术来提高前两级Cascode结构的增益。仿真结果表明,该放大器在中心频率140 GHz处实现了32 dB的增益,在125~148 GHz范围内均达到30 dB以上的增益,在相同频率范围内实现了小于6 dB的噪声系数,直流功耗仅为26 mW,芯片尺寸为610 μm×340 μm。该放大器具有低噪声和高增益的特点。     

S波段小型化宽带低噪声放大器的设计

采用软件计算微带平面电感,描述了一款基于薄膜工艺的小型化宽带低噪声放大器的设计和性能。测试结果表明:在2.7～3.5 GHz的频段内,低噪声放大器的噪声系数小于等于0.55 dB,增益大于等于33 dB,增益平坦度小于等于±0.1 dB;在2～4 GHz的频段内,低噪声放大器的噪声系数小于等于0.65 dB,增益大于等于33 dB,增益平坦度小于等于±0.8 dB;尺寸为6.0 mm×4.2 mm。     

C波段低噪声放大器的设计

介绍了用微波工作室软件对C波段低噪声放大器的设计及调试。设计制作的C波段低噪声场效应管放大器,采用全微带匹配网络,利用NEC公司生产的场效应管N32584C,两级级联,用微波工作室软件进行设计、仿真和优化,实现在4.4-5.1GHz范围内增益30dB左右,噪声系数小于0.8dB。用Protel99SE画印制板,该放大器制作在聚四氟乙烯基板上。     

用于5.8G网络的高增益低噪声放大器设计

设计了一款适用于5.8G网络的高增益低噪声放大器,采用两级低噪声放大器级联的形式提高放大器的增益参数,进行了放大器输入端、输出端和级间阻抗匹配。采用ATF-551M4作为核心器件,使用ADS软件实现放大器直流偏置电路设计、稳定性设计及阻抗匹配电路设计,并且进行了两级低噪声放大器的联合仿真以及PCB版图设计。测试结果表明在5.725～5.825 GHz的工作频率范围内,低噪声放大器的噪声系数小于1.1 dB,增益大于20 dB,输入输出回波损耗小于-10 dB。     

108 GHz 功率放大器模块研制

介绍了105～108 GHz 频段功率放大器模块的设计和制作。模块由波导微带转换、功率芯片及芯片偏置电路组成。讨论了放大模块的设计及加工测试过程,并对模块中的关键技术波导-微带转换进行详细阐述。波导-微带转换采用E面微带探针激励完成。通过理论分析及仿真优化后设计出转换模型并制作出实物进行测试。单个转换在100～110GHz 频段内插入损耗小于0.6 dB,回波小于-10 dB。测试结果表明设计的波导-微带转换具有插入损耗小,工作频段宽的优点。采用此转换制作的功率放大模块在105～108GHz频段上增益大于13dB,输出功率大于200mW,达到预期设计指标。     

低电压低功耗宽带CMOS低噪声放大器的设计

设计了一种应用于宽带(0.8～3.0GHz)接收机的低电压低功耗低噪声放大器。该放大器以折叠的共源共栅结构为基础,采用噪声抵消结构,通过两条并联的等增益支路来抵消匹配器件在输出端所产生的噪声,实现输入阻抗匹配和噪声优化。电路采用0.18μm CMOS工艺,利用Cadence软件进行设计和仿真。结果表明,该低噪声放大器在0.8～3.0GHz带宽范围内噪声系数(NF)小于3.2dB,电压增益(S21)在17.6～18.5dB之间,S11小于-12dB,S22小于-20dB,在0.8V电源电压下,功耗为9.7mW,版图面积为0.18mm2。     

采用噪声抵消技术的宽带SiGe HBT 低噪声放大器设计

宽带低噪声放大器的输入匹配需要兼顾阻抗匹配和噪声匹配.通常,这两个指标是耦合在一起的.现有的宽带匹配技术需要反复协调电路参数,在阻抗匹配和噪声匹配之间折衷,给设计增大了难度.提出一种噪声抵消技术,通过两条并联的等增益支路,在输出端消除了输入匹配网络引入的噪声,实现阻抗匹配和噪声匹配的去耦.基于Jazz 0.35 μm SiGe工艺,设计了一款采用该噪声抵消技术的宽带低噪声放大器.放大器的工作带宽为0.8-2.4 GHz,增益在 16 dB以上,噪声系数小于3.25 dB, S11在-17 dB以下.     

一种极低噪声高增益微波单片低噪声放大器

报道了一种用于卫星通讯系统,基于0.5μm栅长增强型赝配高电子迁移率晶体管的两级级联微波单片低噪声放大器.采用集总参数元件来缩小电路面积进而在整个芯片内完成阻抗匹配.在50Ω端口测试条件下,该低噪声放大器在3.5～4.3GHz频率范围内,噪声系数小于0.9dB,增益大于26dB,回波损耗小于-10dB.这是至今为止报道的增益高于20dB的低噪声放大器中具有最小噪声系数的微波单片低噪声放大器,它主要归因于采用具有优异噪声性能的增强型赝配高电子迁移率晶体管以及本文提出的源极串联电感结合漏极应用一个小的稳定电阻来减小输入匹配网络寄生电阻的电路结构.     

一种极低噪声高增益微波单片低噪声放大器

报道了一种用于卫星通讯系统,基于0.5μm栅长增强型赝配高电子迁移率晶体管的两级级联微波单片低噪声放大器.采用集总参数元件来缩小电路面积进而在整个芯片内完成阻抗匹配.在50Ω端口测试条件下,该低噪声放大器在3.5～4.3GHz频率范围内,噪声系数小于0.9dB,增益大于26dB,回波损耗小于-10dB.这是至今为止报道的增益高于20dB的低噪声放大器中具有最小噪声系数的微波单片低噪声放大器,它主要归因于采用具有优异噪声性能的增强型赝配高电子迁移率晶体管以及本文提出的源极串联电感结合漏极应用一个小的稳定电阻来减小输入匹配网络寄生电阻的电路结构.     

一种新颖的具有HEMT和GaAs MMIC的Ku波段低噪声放大器

本文介绍了一种具有高电子迁移率晶体管(HEMT)和砷化镓单片微波集成电路(GaAs MMIC)的Ku波段低噪声放大器。在11.7～12.2GHz频率范围内,该放大器的噪声系数小于1.9dB,相关增益大于27dB,输入和输出驻波比小于1.4。放大器第一级采用了HEMT和微波串联电感反馈技术,放大器未级采用了Ku波段GsAs MMIC。设计的关键是采用微波串联电感反馈方法同时获得最佳噪声和最小输入驻波匹配。放大器的输入端和输出端均为BJ-120波导。     

宽带低噪声放大器单片微波集成电路

从行波放大器设计理论出发,研制了一款基于低噪声GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计的2~20 GHz单片微波集成电路(MMIC)宽带低噪声放大器。该款放大器由九级电路构成。为了进一步提高放大器的增益,采用了一个共源场效应管和一个共栅场效应管级联的拓扑结构,每级放大器采用自偏压技术实现单电源供电。测试结果表明,本款低噪声放大器在外加+5 V工作电压下,能够在2~20 GHz频率内实现小信号增益大于16 dB,增益平坦度小于±0.5 dB,输出P-1 dB大于14 dBm,噪声系数典型值为2.5 dB,输入和输出回波损耗均小于-15 dB,工作电流仅为63 mA,低噪声放大器芯片面积为3.1 mm×1.3 mm。     

C波段低噪声放大器设计的要点

介绍了用微波工作室软件对C波段低噪声放大器的设计及调试.设计制作的C波段低噪声场效应管放大器,采用全微带匹配网络,利用NEC公司生产的场效应管N32584C,两级级联,用微波工作室软件进行设计、仿真和优化,实现在4.4～5.1GHz范围内增益30dB左右,噪声系数小于0.8dB.用Prote199SE画印制板,该放大器制作在聚四氟乙烯基板上.