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本文设计、制备了一个X波段的低噪声放大器,并在常温和低温下对放大器的性能进行了检测。
放大器的主要部件是晶体管NE3210,使用双电源的供电模式。针对X波段分立元件的寄生效应和微带线相互间的影响,本文重点之一是选择了更加合适的匹配电路结构,使用软件ADS和Sonnet联合的方法,对电路指标进行仿真,得到较好的仿真结果。另一项重要工作是针对X波段LNA电路的实际制作和测试过程中出现的问题,提出了相应的解决办法。放大器的设计指标为:
中心频率:8.3GHz
带宽:200MHz
噪声系数:常温下<1.2dB,77K下<1dB
输入、输出驻波比:小于1.25
增益:大于20dB
带内增益波动:<小于±0.5dB
根据仿真得到的电路图制作了版图,按照设计的要求将各部件焊接在版图上。利用网络分析仪对制备的低噪声放大器分别进行常温和液氮温区的检测。常温下,放大器在工作频段内,噪声系数为1.0dB左右,输入输出驻波比小于1.20增益为22.7dB左右,带内增益波动小于±0.5dB。
液氮温区(77K),放大器在工作频段内,噪声系数为0.8dB左右,输入、输出驻波比小于1.25,增益为23dB左右,带内增益波动小于±0.5dB以内。
同时,本文对X波段低噪声放大器的设计和制备、以及测试过程中出现的问题进行了探讨,为今后在制作该频率范围性能更好的低噪声放大器提供了依据。