低噪声放大器

微波低噪声晶体管放大器分析与设计潘于【摘要】：在研究了国内外微波低噪声放大器的发展历史,结合大量相关文献,分析了各种微波低噪声放大器的优缺点基础上,深入研究了微波晶体管低噪声放大器的工作机理,设计出性能指标优异的低噪声放大器。随着计算机水平的高速发展,微波分析仿真软件层出不穷。传统的设计方法计算复杂,设计效率极低,验证结果极其困难。我们采用了最新的射频微波分析仿真软件,结合传统的放大器设计理论,从单级窄带入手,逐步过渡到多级宽带,并最后设计出超宽带低噪声放大器。设计过程中,我们选用精确的器件模型,充分地发挥了微波分析仿真软件的强大功能,大大提高了开发效率。同时我们在采用传统理论作为指导的基础上,结合实际的产品制作过程在利用负反馈技术增加低噪声放大器稳定性,追求极低噪声,拓宽其工作频段方面提出了自己的一些看法。在完成仿真设计之后。结合我所的实际工艺情况,选用通用的射频微波元件,采用混合匹配的方法,制作出性能优异的微波晶体管低噪声放大器。最后利用网络分析仪,功率计,噪声测试仪等微波测试仪器对产品进行了测试。通过对测试和仿真结果进行验证,摸索出了一条利用现代化射频微波分析仿真软件,结合具体的基本理论快速设计各种要求的微波晶体管低噪声放大器的设计方法。【关键词】：低噪声放大器超宽带器件模型负反馈稳定性低噪声功率放大器本公司低噪声放大器系列产品频率覆盖UHF至毫米波高端。产品采用分立器件或MMIC单片,专为低噪声应用而设计，产品具有各种不同的增益和带宽指标，可为用户提供多种解决方案。MMIC技术为公司保证了产品的高可靠性和指标的一致性。频率范围(GHz)噪声系数Tpy.(dB)增益Tpy.(dB)增益平坦度P-1Tpy.(dBm)输入/输出电源(V)可Tpy.(dB)驻波Tpy.选0.83-0.96140±0.810＜1.5:1+5/+121-21.535±113.5＜2:1+5/+122-83.535±213.5＜2:1+5/[phone]±315＜2.5:1+5/+1218-26.5430±2.515＜2.5:1+5/+1226.5-404.530±313.5＜3:1+5/[phone]±313.5＜3:1+5/[phone]±2.515＜2.5:1+5/[phone]±21＜2.5:1+5/+12注：以上为公司部分LNA典型指标，我公司可根据用户的要求进行定制。Ka频段，窄带条件下，噪声系数3dB以下。ka波段功率放大器1）频率：30-40Ghz;2）输入功率：0dBm;3）输出功率：≥1.5W（全频段）4）输入输出接口：K接头；5）电源：+9V/3A。低噪声放大器产品简介：低噪声放大器特点低噪声放大器广泛用于接收机最前端，通常与天线相连。对接收机系统的噪声和信噪比有着极为密切的关系。我公司研制的低噪声放大器特点◆频带宽◆噪声系数小◆混合微组装工艺，稳定性好◆性价比高◆温度范围宽型号频率范围GHz增益增益平坦度噪声系数P1dBdBmVSWRVCCHALA003250.5~2.530±1dB0.8101.6+12HALA242~430±0.7101.8+121.5dBHALA282~830±1dB1.2102.0+12HALA6186~1830±2dB1.8102.2+12HALA2182~1830±2.5dB3.5102.2+12HALA3050.03-0.530±0.4dB1.1162+5VHALA5100.05-130±0.5dB1.2162+5VHALA01100.1-130±1dB1.1162+5VHALA06120.6-1.230±1dB1.1161.9+5VHALA08140.8-1.430±0.5dB1.1161.8+5VHALA12201.2-230±0.5dB1.2161.5+5VHALA20272-2.730±0.5dB1.1161.6+5VHALA27372.7-3.730±0.3dB1.1161.6+5VHALA37423.7-4.230±0.8dB1.2161.6+5VHALA42494.2-4.930±0.8dB1.1131.5+5VHALA50575-5.730±0.8dB1.5131.7+5VHALA59645.9-6.430±0.8dB1.5131.8+5VHALA64706.4-730±0.8dB1.5101.8+5VHALA70777-7.730±0.8dB1.5101.9+5VHALA77837.7-8.330±0.8dB1.5101.9+5VHALA83908.3-930±0.8dB1.5101.9+5VHALA90969-9.630±0.8dB1.5101.9+5VHALA961029.6-10.230±0.8dB1.6101.9+5VHALA10211010.2-1130±0.8dB1.6101.9+5VHALA11011611-11.630±1.6101.9+5V0.8dBHALA11612311.6-12.330±0.8dB1.6101.9+5VHALA12313012.3-13.030±0.8dB1.6101.9+5VHALA13013713.0-13.730±0.8dB1.6101.9+5VHALA13714313.0-14.330±0.8dB1.6101.9+5VHALA14315014.3-15.030±0.8dB1.6101.9+5VHALA15015715.0-15.730±0.8dB1.6101.9+5VHALA15716415.7-16.430±0.8dB1.6101.9+5VHALA16417016.4-17.030±0.8dB1.6101.9+5V★以上产品可按用户具体指标定制★结构和封装形式可按用户要求设计功率放大器产品简介：功率放大器按照线性分类分为线性功率放大器和非线性功率放大器，按照工作类别分为A类放大器，B类放大器，C类放大器，其中A，B两类近似于线性放大器，C类属于非线性放大器。功率放大器的具体指标有工作频率功率放大器的工作频率范围，目前大功率，宽带宽功率放大器依旧是世界范围内的难题工作效率描述的是将直流能量转化为信号输出功率的程度。很明显效率越高，相对功耗越低，A类放大器的效率最低一般为30%，线性最好，B类放大器效率可达近50%，线性也很好，C类放大器效率最高，一般可达75%，但谐波丰富，所以线性较差。三种放大器应用领域不同，主要是看信号的调制方式。我公司研制的功率放大器以A类居多，同时也可以根据客户要求定制其他类型的功率放大器。具体型号如下：型号频率范围GHz增益增益平坦度输出功率OIP3dBmVCCHAPA03220-1W0.03-2.230±1dB147+12VHAPA40230-1W0.4-2.330±1dB147+12VHAPA40230-2W0.4-2.330±1dB247+12VHAPA1428-1W1.4-2.830±1dB145+12VHAPA2327-1W2.3-2.730±0.4dB146+12VHAPA23278-2W2.3-2.730±0.4dB246+12VHAPA2738-1W2.7-3.830±1dB145+12VHAPA3340-2W3-430±1dB240+12VHAPA4060-1W4-630±1.5dB140+12VHAPA6010-1W6-1030±1.5dB140+12VHAPA6010-2W6-1030±1.5dB240+12VHAPA1013-1W10-1330±1.5dB139+12VHAPA1013-2W10-1330±1.5dB230+12VHAPA1213-4W12.7-13.230±1.5dB430+12VHAPA1314-3W13.75-14.530±1.5dB330+12VHAPA1414-3W14-14.530±1.5dB330+12V★以上产品可按用户具体指标定制★结构和封装形式可按用户要求设计】：摘要4-5ABSTRACT5-81绪论8-131.1引言8-91.2微波低噪声放大器发展与分类9-121.3本文的主要内容和结构安排12-132微波放大电路的分析方法和组成13-282.1二端口网络的散射参量分析方法13-202.2微波低噪声放大器电路元件等效模型分析20-272.3小结27-283微波低噪声晶体管放大器电路设计与实现28-513.1放大器的特性指标分析28-323.2单级低噪声微波放大器设计32-463.3多级低噪声微波放大器设计46-503.4小结50-514低噪声晶体管放大器的频带拓宽及工艺实现51-634.1宽带微波低噪声放大器设计51-574.2低噪声放大器的工艺实现57-624.3小结62-635总结与展望63-65致谢65-66参考文献66-69第一章引言第一节调查对象基本情况一、定义、特点二、应用领域第二节调查内容及方法一、调查目的二、调查方法第三节基本结论第二章微波低噪声放大器产品市场环境调查第一节经济环境调查第二节政策环境调查第三节社会文化环境调查第四节微波低噪声放大器产品自身发展环境调查一、产品发展生命周期分析微波低噪声放大器产品发展生命周期判断二、产品技术成熟度分析三、产品市场开发情况第三章微波低噪声放大器产品原材料调查第一节微波低噪声放大器产品原材料构成调查一、主要原材料概述二、主要原材料在产品成本中的比重微波低噪声放大器产品主要原材料在产品成本中的构成比重情况原材料名称构成比重材料1**.**%材料2**.**%第二节微波低噪声放大器产品主要原材料生产情况一、生产规模2005-2010年6月原材料1产量增长情况二、区域分布2010年原材料1生产区域结构分布图三、主要厂家产能情况2010年原材料1主要厂家产能情况序号企业名称地区产能12345四、生产规模预测2010-2014年原材料1产量增长预测第三节微波低噪声放大器产品主要原材料价格走势调查一、历年价格走势分析2003-2010年6月原材料1价格走势二、原材料价格走势影响因素调查三、价格走势预测2010-2014年原材料1价格走势预测第四节微波低噪声放大器产品新材料应用情况概述第四章微波低噪声放大器产品生产技术调查第一节微波低噪声放大器产品生产技术发展调查一、技术发展历程二、主要生产工艺及流程第二节微波低噪声放大器产品重点企业技术工艺调查序号企业名称技术工艺优势12345第三节微波低噪声放大器产品技术发展趋势展望第五章微波低噪声放大器产品生产情况调查第一节微波低噪声放大器产品生产规模调查2003-2010年6月微波低噪声放大器产品产量增长情况第二节微波低噪声放大器产品生产区域分布调查2010年微波低噪声放大器产品生产区域结构分布第三节微波低噪声放大器产品主要细分产品结构调查2010年微波低噪声放大器产品细分产品产量构成序号细分产品产量百分比1234第四节微波低噪声放大器产品主要厂家产能调查2010年微波低噪声放大器产品主要厂家产能情况序号企业名称地区产能12345第六章微波低噪声放大器产品消费情况调查第一节微波低噪声放大器产品消费领域调查一、主要应用领域调查二、主要应用领域产品需求特点三、主要应用领域产品需求结构2010年微波低噪声放大器产品应用领域产品需求结构序号应用领域消费量百分比1234第二节微波低噪声放大器产品消费区域调查一、消费区域结构分布2010年微波低噪声放大器产品消费区域结构分布二、主要区域消费能力调查第三节微波低噪声放大器产品市场需求总量调查2003-2010年6月微波低噪声放大器产品需求增长情况第四节微波低噪声放大器产品消费者调查一、消费者构成二、消费者产品消费习惯三、消费者对产品的期望第七章微波低噪声放大器产品价格调查第一节微波低噪声放大器产品产品价格走势调查一、历年走势调查2003-2010年6月微波低噪声放大器产品价格走势二、价格走势影响因素第二节微波低噪声放大器产品产品价格认知度调查