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。     

L波段平衡式低噪声放大器的设计

文章介绍了一种在一点多址微波通信设备中应用的Ｌ波段平衡式低噪声放大器的设计。采用廉价的ＰＣＢ工艺，将所有电路制作于同一声电路板的同一面上，放大器可在任何端接阻抗下，保持良好的稳定性，具有噪声系数低，生产调试方便，成本低，可靠性高的特点。     

Q波段2W平衡式GaAs pHEMT功率MMIC

报道了一款采用0.15μm GaAs功率MMIC工艺研制的Q波段平衡式功率放大器芯片。芯片采用Lange耦合器进行功率合成。在该平台工艺规则限制条件下,按照传统设计方法设计的Lange耦合器无法满足平衡式放大器设计需求。文中提出了解决方法,对Lange耦合器的端接阻抗进行优化,使得设计的Lange耦合器物理尺寸符合工艺规则要求。放大器采用三级放大拓扑结构,同时综合应用三维和平面场仿真技术,提高电路仿真精度。芯片在43~46GHz频带范围内、6V偏置、连续波工作条件下,饱和输出功率大于33dBm,效率大于15%,功率增益大于14dB,线性增益为16dB,线性增益平坦度小于±0.8dB,芯片面积3.9mm×4.8mm。     

基于ADS的S波段平衡式宽带低噪声放大器设计

针对宽带雷达接收前端的应用,基于ADS软件设计了一种S波段平衡式宽带低噪声放大器。在软件仿真中使用晶体管的Spice模型,在确定直流工作点后进行输入端的最小噪声阻抗匹配和输出端的最大增益阻抗匹配,最后给出了仿真结果和版图设计。同时采用新型S波段90°宽带功分器用于平衡式LNA的电路,大大提高了放大器的电性能,显著减小了整个电路的尺寸。在此将原理图一版图联合仿真用于LNA的设计优化,将整个电路作为一个模型进行EM分析,得出了一个可以比原理图仿真更接近实际电路的结果,同时有效提高了产品的研发效率,缩短小了研制周期。     

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.     

一种S波段平衡式限幅低噪声放大器的设计

介绍了一种小型化平衡式限幅低噪声放大器。该放大器采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,保证了小电压驻波比;在3.0～3.5GHz频带内,噪声系数小于1.3dB,输入输出驻波系数小于1.3,增益大于27dB,平坦度±0.6dB以内,输出1dB压缩点大于12dBm。该放大器能够承受最大5W的连续波功率输入,且大功率输入时的驻波系数小于1.3。     

E波段81~86 GHz行波管放大器研制

介绍了一种面向高速无线通信应用的E波段连续波行波管放大器(TWTA)。该放大器将E波段折叠波导行波管和小型化高压电源集成为一体,外部仅需低压供电,使用便捷。放大器主要性能指标包括：工作频率81~86 GHz,饱和输出功率>80 W,小信号增益>38 dB,总效率>22%,外形尺寸为38 cm×20 cm×6.3 cm,可满足机载使用环境,具有大功率、宽带、高效率、小型化及高可靠的优点。     

用于TMA的平衡式低噪声放大器设计

针对通信基站中塔顶放大器(TMA)的应用,设计了一种应用于TMA的平衡式低噪声放大器,放大器采用平衡式放大器技术和微型3dB混合耦合器,提高了放大器的性能指标,显著减小了电路尺寸,在确定放大器直流工作点后进行输入端和输出端阻抗匹配,给出了版图设计和仿真结果,利用ADS联合仿真功能,得出了一个比原理图仿真更接近实际电路的结果。仿真结果表明在800～1 000MHz的频率范围内,噪声系数不大于1dB,功率增益达到15dB左右,输入输出驻波比小于1.2。     

Ka 波段基波镜像抑制混频器无源电路的设计

本文介绍了Ka 波段基波镜像抑制混频器中无源电路的设计,无源电路包括带直流偏置支路的3dB 同相功分器和带中频输出支路的兰格电桥。运用ADS 软件进行辅助设计,最终得到功分器在频段32~37GHz 的幅度不平衡度小于0.01dB,在中心频率35GHz 的插损约为3.2 dB;兰格电桥在频段32~37GHz 的幅度不平衡度小于0.15 dB,相位差约为85°,相位不平衡度小于0.5°在中心频率35GHz 的插损约为3.4 dB。最终的仿真结果较好地满足了设计要求。     

一个4~12GHz混合集成宽带功率放大器

设计研制了一个4-12GHz的宽带混合集成平衡功率放大器电路，该平衡放大器由一个4指的微带兰格耦合器实现，其输出连续波饱和功率在中心频率为8GHz时达到29.5dBm,在4-12GHz频率范围内增益达到8.5dB,增益平坦度为＋/-0.6dB。     

Ka波段5W GaAs PHMET功率MMIC

报道了一款采用0.15μm GaAs功率MMIC工艺研制的Ka波段功率放大器芯片。芯片采用四级放大拓扑结构,在29～32GHz频带范围内6V工作条件下线性增益25dB,线性增益平坦度小于±0.75dB;饱和输出功率大于5W,饱和效率大于20%,功率增益大于22dB;1dB压缩点输出功率大于36.5dBm,效率大于18%。     

一款X波段高效率GaN负载调制平衡放大器MMIC

报道了一款采用0.25μm GaN HEMT工艺的X波段高效率负载调制平衡放大器芯片。该芯片由两个射频端口的90°Lange耦合器,一对平衡功率放大器和一个控制信号功率放大器组成。通过改变同频率处控制信号的幅度与相位去调制平衡功率放大器的阻抗。在连续波测试条件下,该负载调制平衡放大器芯片在8~11 GHz范围内,最大输出功率为42.5 dBm,饱和效率为45%~55%,当输出功率回退6 dB时,效率为40%~45%。     

宽频带低噪声放大器设计

采用Lange耦合器的宽频带特性设计L／S波段平衡式低噪声放大器电路,并通过仿真设计软件对放大器的工作频带、噪声系数、增益及输入、输出驻波比等几个重要指标进行优化。最后设计的放大器在1．2～2．5GHz频率范围内增益为33～35dB,噪声系数不大于1dB,输入输出驻波比小于1．5,达到了预定的技术指标要求,性能良好。     

UHF平衡式宽带20W功率放大器

报道了一款自主设计并研制成功的UHF频段宽带大功率放大器,采用PCB工艺实现了基于LANGE耦合器的平衡放大结构.通过调整耦合端和直通端的谐振支路,在损耗与对称性之间折衷,LANGE耦合器的性能得到极大改善,满足了平衡电路的要求.由此LANGE耦合器构成的平衡功率放大器在1.35～1.85GHz频率范围内, 增益≥43dB,输出功率≥20W,增益平坦度≤±0.56dB.     

UHF平衡式宽带20W功率放大器

报道了一款自主设计并研制成功的UHF频段宽带大功率放大器,采用PCB工艺实现了基于LANGE耦合器的平衡放大结构.通过调整耦合端和直通端的谐振支路,在损耗与对称性之间折衷,LANGE耦合器的性能得到极大改善,满足了平衡电路的要求.由此LANGE耦合器构成的平衡功率放大器在1.35～1.85GHz频率范围内, 增益≥43dB,输出功率≥20W,增益平坦度≤±0.56dB.     

基于GaN HEMT的0.8～4 GHz宽带平衡功率放大器

基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)技术,研制了在0.8 ～4 GHz频率下,输出功率大于50 W的宽带平衡式功率放大器.采用3 dB耦合器电桥构建平衡式功率放大器结构;采用多节阻抗匹配技术设计了输入/输出匹配网络,实现了功率放大器的宽带特性;采用高介电常数Al2O3基材实现了小型化功率放大器单元;采用热膨胀系数与SiC接近的铜-钼-铜载板作为GaN HEMT管芯共晶载体,防止功率管芯高温工作过程中因为热膨胀而烧毁.测试结果表明,在0.8～4 GHz频带内,功率放大器功率增益大于6.4 dB,增益平坦度为±1.5 dB,饱和输出功率值大于58.2W,漏极效率为41％ ～62％.     

带有电流告警的平衡式低噪声放大器的设计仿真与实现

给出了一种带有电流告警的集成低噪声放大器的设计方案和测试结果,采用集总元件和微带线混合匹配的网络,利用ADS软件完成设计和仿真.放大器在1 710～1780 MHz频率范围内,增益为16.5±0.5 dB,噪声系数小于1 dB,回波损耗大于20 dB.测试结果满足给定指标的要求,证明了该设计方案的可行性.