Ka波段宽带低噪声放大器研究

采用两级宽带单片集成放大器（MMIC）级联，并用微带功率均衡器对放大器的平坦度进行修正。最终实现的Ka波段全频段低噪声放大器的性能——频率范围：26．5—40GHz，增益：30dB，增益平坦度：〈5dB，噪声：≤4．5dB，输入输出端1：2驻波：≤2．2，1dB压缩点功率〉7dBm。     

毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器

设计了一款毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器。限幅器采用两级反向并联二极管结构,通过优化限幅器匹配电路,增大了限幅器的耐功率,降低了限幅电路的插损。低噪声放大器为四级级联设计,输入端采用最小噪声匹配,偏置电路增加RC串联谐振电路,减小了噪声,提高了电路稳定性。测试结果表明,该毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器在33～37 GHz频带内,增益达到22 dB,增益平坦为±1 dB,输入驻波小于2,输出驻波小于1.5,噪声小于3.0 dB,输出1 dB增益压缩点(P_(1dB))大于5 dBm,可以承受15 W的脉冲输入功率。     

南京电子器件研究所研制成功微波单片组装模块

<正>南京电子器件研究所在研制成功MMIC的基础上,用多芯片微波组装技术,研制成功了四种接收机前端。 (1)C波段前端 由单片低噪声放大器、单片混频器及单片前置中频放大器组成。整个前端封装于20mm×25mm×5mm的管壳中构成小型模块。信号频率为C波段,中频为40～1000MHz,本振功率5mW,总增益大于30dB,噪声系数典型值3dB,最优值2.5dB。 (2)脉冲接收机前端 包括单片开关、单片低噪声放大器、单片混频器三部分,组装于20mm×25mm×5mm管壳中,重量为6克。工作频率为C波段,开关隔离度大于40dB,噪声系数小于8dB。 (3)前置放大器模块 该模块组装于9mm×l8mm×4mm微带管壳内,也工作于C波段,含有AGC功放,AGC范围0～18dB,输出功率P_(-1dB)分别为35,150,580mW三种,用户可根据需要组合成功率放大链。 (4)脉冲前置放大器模块 模块尺寸与(3)同,C波段性能为P_(-1dB)150,580mW。     

一种接收前端三级低噪声放大器的设计

针对单片雷达接收机中对低噪声放大器（LNA）的要求,采用CMOS0．18m工艺设计了三级级联的镜像抑制低噪声放大器。通过在低噪声放大器中接入陷波滤波器,实现对镜像信号的衰减,从而减小了后端混频器电路的设计难度。在ADS中对放大器进行仿真,结果表明：在最大供电电压为5V、信号频段为3．0～3．2GHz时,中频输出225MHz,功率增益31dB,噪声系数（NF）0．5dB,输入输出1—dB点的功率分别为-19．5和11．5dBm,对镜像信号的抑制度达22dB。     

X波段及DBS接收用PHEMT单片低噪声放大器

报道了X波段及DBS接收用单片低噪声放大器的研制结果。利用CAD软件对单片电路进行优化设计，设计工作包括MBE材料、PHEMT器件和单片电路三部分。在研制过程中，开展了关键工艺的专题研究。研究结果为：单级单片放大器在10：5－11．6GHz范围内，NF≤1．82dB，G≥7.72dB；在11．7－12．2GHz范围内，NF≤1．80dB，G≥6．8dB；双级放大器在10．4－11．1GHz范围内，NF≤1．96dB，G≥15．3dB，最低噪声系数为1．63dB，最高增益为16．07dB。     

一种接收前端三级低噪声放大器的设计

针对单片雷达接收机中对低噪声放大器（LNA）的要求,采用CMOS0．18,um工艺设计了一个三级级联的镜像抑制低噪声放大器。通过在低噪声放大器中接入限波滤波器,实现对镜像信号的衰减,从而减小了后端混频器电路的设计难度。在ADS中对设计的放大器仿真,其结果为：最大供电电压为5V情况下,信号频段为3．0～3．2GHz,中频输出为225MHz,功率增益≥31dB,噪声系数（FN）≤O．5dB,1dB点的输入／输出功率分别为-19．5dBm和11．5dBm,对镜像信号的抑制度达22dB。     

应用于S波段AESA的射频收发前端设计

采用0．18μm Si RFCMOS工艺设计了应用于s波段AESA的高集成度射频收发前端芯片。系统由发射与接收前端组成,包括低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、驱动放大器和带隙基准电路。后仿真结果表明,在3．3V电源电压下,发射前端工作电流为85mA,输出ldB压缩点为5．0dBm,射频输出在2～3．5GHz频带内电压增益为6．3～9．2dB,噪声系数小于14．5dB;接收前端工作电流为50mA,输入1dB压缩点为-5．6dBm,射频输入在2～3．5GHz频带内电压增益为12—14．5dB,噪声系数小于11dB;所有端口电压驻波比均小于1．8：芯片面积1．8×2．6mm0。     

0.18-um CMOS 3.1-10．6GHz超宽带低噪声放大器设计

介绍了一种基于0．18-um CMOS工艺、适用于超宽带无线通信系统接收前端的低噪声放大器。在3．1～10．6GHz的频带范围内对它仿真获得如下结果：最高增益12dB；增益波动小于2dB；输入端口反射系数S11小于-10dB；输出端口反射系数S22小于-15dB；噪声系数NF小于4．6dB。采用1．5V电源供电，功耗为10．5mW。与近期公开发表的超宽带低噪声放大器仿真结果相比较，本电路结构具有工作带宽大、功耗低、输入匹配电路简单的优点。     

Ka波段单片自偏压低噪声放大器

本文介绍了一款基于0.15μm PHEMT工艺的Ka波段自偏压单片低噪声放大器(LNA)。该款低噪声放大器采用四级级联的电路结构,前两级采用源极电感负反馈同时获得较好的输入驻波和噪声;采用电阻自偏压技术,单电源供电,使用方便。该款低噪声放大器在26~40GHz频段内增益为22±1dB,噪声优于3dB;在36GHz处噪声优于2.5dB。芯片尺寸为2.0mm×1.0mm×0.1mm。     

毫米波高性能收发多功能芯片

利用0.15μm GaAs PHEMT工艺,研制了一款集成功率放大器和低噪声放大器的毫米波多功能单片。发射支路功率放大器采用三级放大拓扑结构,在32~36GHz内,在6V工作电压下,线性增益23dB,增益平坦度优于±0.75dB,输入/输出驻波小于1.3,饱和输出功率30dBm,功率附加效率约30%。接收支路低噪声放大器采用三级放大拓扑结构,在5V、30mA工作电压下,在32~37GHz内,线性增益23.5dB,增益平坦度优于±1dB,噪声系数小于2.5dB,1dB压缩输出功率大于6dBm。该芯片面积为3.67mm×3.13mm。     

C波段GaAs单片低噪声放大器

本文介绍了C波段GaAs微波单片集成低噪声放大器的设计,给出了电路拓扑与版图设计.在3.7～4.2GHz下,研制成的两级放大器噪声系数为1～3.5dB,增益为20dB左右;三级放大器噪声系数为1.6～3.5dB,增益大于30dB.     

0.18μm CMOS X波段接收机射频前端设计

本文给出了一个采用TSMC 0.18 m CMOS工艺应用于X波段SAR(合成孔径雷达)的单片接收机射频前端的设计。接收机前端由低噪声放大器和混频器组成,低噪声放大器工作在9 GHz~11GHz,混频器将10GHz的射频信号转换到2GHz中频,本振信号由片外提供。在X波段频率下,尽管CMOS 0.18μm工艺特征频率比较低,工作仍然实现了低噪声系数,提高了集成度。测试结果表明,本设计在300MHz的带宽上实现了20dB的转换增益,噪声系数达到2.7Db,输入1dB压缩点达到-19.2dBm,在1.8V的电源电压下前端消耗26.6mA电流,芯片面积为1.3×0.97mm2。     

12GHz波段GaAs双栅MESFET单片混频器

研制了用于直播卫星接收机的12GHz波段GaAs双栅MESFET单片混频器。为了缩小芯片面积,把一个缓冲放大器直接与混频器的中频端口连接,而不采用中频匹配电路。混频器和缓冲放大器分开制造在两个芯片上,以便单独测量。混频器芯片尺寸为0.96×1.26mm~2,缓冲放大器芯片尺寸为0.96×0.60mm~2。混频器的双栅FET,以及缓冲放大器的单栅FET的电极间距很小。栅长和栅宽各1μm和320μm。在11.7～12.2GHz,带有缓冲放大器的混频器提供转换增益为2.9±0.4dB,单边带噪声系数12.3±0.3dB。本振(LO)频率为10.8GHz。低噪声变频器由单片前置放大器、镜象抑制滤波器,以及单片中频放大器与混频器连接构成。在同一频段,变频器提供转换增益为46.8±1.5dB,单边带噪声系数为2.8±0.2dB。     

5~22GHz平坦高增益单片低噪声放大器

使用0.25μm G aA s PHEM T工艺技术,设计和制造了性能优良的5-22 GH z两级并联反馈单片低噪声放大器。在工作频率5-22 GH z内,测得增益G≥18 dB,带内增益波动ΔG≤±0.35 dB,噪声系数N F≤3.2 dB,输入输出驻波V SW R≤1.7,最小分贝压缩点输出功率P1dB≥10.5 dBm,电流增益效率达2.77 mA/dB。测试结果验证了设计的正确性。     

X波段微波低噪声混合集成接收前端

介绍了低噪声GaAsFET用作单脉冲跟踪雷达前端放大时的持点、系统构成以及低噪声放大器和镜像抑制混频器的设计方法和制作。测试结果性能满意，在近1GHZ频率范围内系统总噪声系数小于2．5dB，放大器增益大于20dB，混频器镜像抑制度大于20dB，三路放大器之间幅度不平衡小于0．8dB，相位不平衡小于7°。该混合集成微波前端已成功地用于某型火控雷达，对海面上低空小目标进行跟踪。     

用于蓝牙系统的0.18μm CMOS低噪声放大器设计

本文给出了一个利用中芯国际0.18μm CMOS工艺设计的用于蓝牙应用的单片低噪声放大器。放大器采用片内集成的螺旋电感实现单片集成的低噪声放大。在1．8V伏电源下,工作电流为2mA,在频率2．4GHz下功率增益大于10dB,输入反射小于-20dB。     

用于W波段接收机的宽带单片低噪声中频放大器

设计和制造了频率覆盖范围8～18GHz的宽带单片低噪声放大器。通频带内,其噪声系数小于4.3dB,相关增益8.5dB。新设计的低噪声放大器用于W波段(75～110GHz)接收机作为中频放大器。该放大器的射频性能适用范围宽,并且可以作为廉价的增益功能块。     

小型化R波段限幅低噪声放大器设计

设计了一种小型化限幅低噪声放大器。采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,得到较小的输入输出电压驻波比。采用集总参数和分布参数元件,实现了各级匹配。该小型化限幅低噪声放大器工作在R波段(2.1~2.5 GHz),噪声系数低于1 dB,输入输出驻波系数小于1.4,增益大于31 dB,带内增益波动只有±0.2 dB。通过SP2D开关实现两路输出,输出隔离度大于42 dB。     

小型化R波段限幅低噪声放大器设计

设计了一种小型化限幅低噪声放大器。采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,得到较小的输入输出电压驻波比。采用集总参数和分布参数元件,实现了各级匹配。该小型化限幅低噪声放大器工作在R波段(2.1~2.5GHz),噪声系数低于1dB,输入输出驻波系数小于1.4,增益大于31dB,带内增益波动只有±0.2dB。通过SP2D开关实现两路输出,输出隔离度大于42dB。     

基于ADS的S波段低噪声放大器设计

本文详细研究了低噪声放大器的设计方法,总结了具体流程,并结合电路仿真软件ADS,实现了一款工作于S波段的低噪声放大器。仿真实验表明：该放大器2．4～2．5GH在范围内,稳定系数K〉1,增益Gain〉14dB,噪声系数NF〈0．865,输入输出驻波比分别小于1．786和1.25,结果均达到指标要求。