低温低噪声放大器研究及其在移动通信中的应用

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随着无线通信业务的的高速发展,对微波射频电路的性能提出了更高要求,其中高温超导(HTS)接收射频前端子系统可以作为解决以上问题的优先考虑的方案之一。为了配合HTS滤波器构建性能优良的射频前端系统,研制出适合在同样低温下工作的低温低噪声放大器(LNA)是亟需解决的问题。 本文在充分介绍了国内外低温LNA研究进展的基础上,提出了设计WCDMA移动通信基站用高温超导接收射频前端LNA的设计方案。本文首先对LNA设计所牵涉的相关理论进行简要的描述,接着将经典的微波理论与现代先进的微波EDA设计软件相结合,提出了一整套LNA设计方法,并且在文中进行了详尽的描述。由于该器件要在低温下工作,所以在每一功能模块的设计中都较多的考虑了最终指标的实现和低温环境的影响。经过高效细致的仿真设计后基本确定了低温LNA所需要的印制电路版(PCB),随后制作出该LNA的实际电路。在常温测试中,该LS波段LNA获得了23dB的增益和0.65dB左右噪声性能,基本达到了设计目标。在液氮温度(77K)与HTS滤波器进行了联合测试实验中,该射频前端在12MHz的通带内增益波动小于0.2dB,带外抑制接近60dB,获得了与预期目标相近的较好结果。 本研究工作为今后的低温LNA的研制提供了有益的借鉴,同时为进一步完善HTS接收射频前端的设计奠定了基础。
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