微波低噪声放大器的设计及其屏蔽效能的研究

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在微波射频接收机中,接收机的灵敏度直接决定着一个接收机性能的好坏,而对接收机灵敏度起决定性作用的是接收机前端低噪声放大器的噪声系数,因此,低噪声放大器是接收机前端一个非常重要的模块。如何设计一个性能良好的低噪声放大器成为这几年提高接收机灵敏度的一个热点。  本文设计了两款不同频段的低噪声放大器,并且对低噪声放大器外加封装的电磁屏蔽效能进行了研究。论文首先详细介绍了低噪声放大器的理论基础和主要性能指标,然后对低噪声放大器的设计进行了研究,包括直流偏置电路、稳定性和匹配电路的设计。并且应用电磁仿真软件ADS设计了1.7~2.0GHz和3.8~4.1GHz两款性能不同的低噪声放大器,其中工作频带在1.7~2.0GHz的低噪声放大器为单级的低噪声放大器,该低噪声放大器采用ATF-54143晶体管,通过在源级串联负反馈来提高电路的稳定性。对于工作频带在3.8~4.1GHz的低噪声放大器的设计,采用了三级级联来实现放大。该低噪声放大器选用ATF-36077晶体管,应用ADS软件仿真软件完成了偏置电路、稳定性和匹配电路的设计,第一级电路采用最佳噪声匹配,第二级和第三级采用最优增益匹配来完成电路的匹配。  在论文的最后,通过运用仿真软件HFSS研究了矩形金属屏蔽腔体的屏蔽效能,通过仿真各种影响屏蔽腔体屏蔽效能的因素来指导工程上的一系列应用。采用ADS和HFSS仿真软件联合仿真来进一步研究低噪声放大器未加屏蔽腔体时低噪声放大器的影响,并且运用所得结论来指导工程应用。
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