摘  要: 介紹了一種工作在1. 1GH z~ 1. 6GHz的多模衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)低噪聲放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。為使低噪聲放大器在較寬頻帶內(nèi)的增益平坦度達(dá)標(biāo)， 采用的是源極串聯(lián)負(fù)反饋方式。對(duì)低噪聲放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真， 確定了其能夠穩(wěn)定工作、并且噪聲特性和增益滿足要求的電路形式。對(duì)實(shí)際電路的調(diào)試、測(cè)試結(jié)果證明了設(shè)計(jì)的正確性。

　　1  引  言

　　低噪聲放大器在通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等應(yīng)用中非常重要， 一般用在接收機(jī)天線后面， 起到放大微弱信號(hào)的作用。由于接收機(jī)系統(tǒng)的噪聲特性很大程度上依賴于級(jí)放大器的噪聲系數(shù)， 所以低噪聲放大器的噪聲系數(shù)應(yīng)該非常低。并且在噪聲系數(shù)相同的情況下， 應(yīng)該使其增益盡量大。

　　衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)一般都工作在幾個(gè)不同的頻帶， 從寬帶接收天線輸出的信號(hào)是幾個(gè)頻帶信號(hào)的混合， 多模衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)更是如此。如果低噪聲放大器是窄帶的， 每個(gè)頻帶都需要單獨(dú)的低噪聲放大器， 那么就需要在天線后加分路器將混合信號(hào)分成幾路， 分別送到不同的低噪聲放大器。分路器必然導(dǎo)致信號(hào)的衰減。由于信號(hào)本來很微弱， 信號(hào)衰減導(dǎo)致系統(tǒng)的噪聲系數(shù)變大， 嚴(yán)重影響接收機(jī)的性能。使用寬帶低噪聲放大器可以使多個(gè)頻段的信號(hào)被同一個(gè)低噪放大器放大， 避免在低噪放前面分路信號(hào)， 也就避免了由于信號(hào)分路導(dǎo)致的性能惡化。

　　因此在多模衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中， 要求設(shè)計(jì)一種寬帶低噪聲放大器。寬帶低噪放的設(shè)計(jì)有多種方法， 比如源極串聯(lián)負(fù)反饋法、級(jí)間失配法、源極并聯(lián)負(fù)反饋法和平衡放大電路等方法。經(jīng)過分析， 在本設(shè)計(jì)實(shí)例中， 源極串聯(lián)負(fù)反饋方法較其它方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

　　2  方案設(shè)計(jì)

　　寬帶低噪聲放大器需要在較寬的頻帶范圍內(nèi)具有良好的噪聲特性和駐波特性， 而一般來說晶體管增益匹配時(shí)的源阻抗不等于噪聲匹配時(shí)的源阻抗， 這就增加了匹配的難度。另外， 由于晶體管的實(shí)用功率典型的隨頻率增加按6dB /倍頻程而下降， 為了實(shí)現(xiàn)寬帶放大， 就必須對(duì)增益的滾降特性進(jìn)行補(bǔ)償， 使低頻段的增益減小。在低頻段增益減小的同時(shí)必然使低頻的駐波比變差， 同時(shí)噪聲性能也會(huì)受影響。常用的寬頻帶放大器的電路形式有以下五種: 平衡式放大器、反饋式放大器、有損匹配式放大器、有源匹配式放大器、分布式放大器。各種形式放大器的性能特點(diǎn)， 引用文獻(xiàn)13頁表， 如表1所示。

表1  各種寬帶放大電路的對(duì)比

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