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K波段场效应管低噪声放大器的设计

时间:2017-11-08 19:59来源:毕业论文
论文设计的K波段低噪声放大器(LNA)选择了GaAs HEMT管芯,采用三级放大的拓扑结构,对各级管芯设计了相应的偏置电路。采用微带线进行匹配网络的设计,输入输出均匹配到50欧姆
摘要本论文进行了K波段低噪放大器的设计,介绍了低噪放大器的原理电路设计和版图设计的方法,给出了仿真优化的结果。在设计中,针对增益和增益平坦度的要求,提出一种改进的负反馈网络,很好地满足了设计指标要求。
    本毕业论文设计的K波段低噪声放大器(LNA)选择了GaAs HEMT管芯,采用三级放大的拓扑结构,对各级管芯设计了相应的偏置电路。采用微带线进行匹配网络的设计,输入输出均匹配到50欧姆。
    最后实现的该K波段低噪声放大器工作在19-21GHz,在工作频带内噪声系数低于2.5dB、增益超过30dB,达到了设计指标的要求。14988
关键词  K波段  高电子迁移率晶体管  低噪声放大器
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title  The design of a K-band FET LNA                
Abstract
This paper discusses the total design flow of a K-band LNA.The circuit design, layout design and simulation result are introduced.A novel feedback configuration is presented to achieve the requirement of gain and gain flatness.
A K-band LNA based on GaAs HEMT is designed.A structure with three cascaded circuits is used for low noise figure(NF)and high gain.Bias circuits are designed for each stage.Microstrip lines are used for matching networks.Input and output ports are both matched to 50Ω.
As a result,the K-band LNA achieved a low noise figure of less than 2.5 dB,a high small signal gain of Over 30 dB from 19 to 21 GHz,The simulation results indicate that the circuit satisfies the design demands.
Keywords  K-band  HEMT  LNA
目   次
1  绪论    1
1.1  低噪声放大器的研究意义    2 源自六{维"论:文}网.加7位QQ3249`114 www.lwfree.cn
1.2  低噪声放大器的发展情况    2
1.3  本论文的研究内容    3
2  HEMT管低噪声放大器设计原理    4
2.1  高速电子迁移率晶体管(HEMT)    4
2.2  低噪声放大器主要技术指标及定义    5
2.3  低噪声放大器的设计原则    9
2.4  本章小结    9
3  K波段低噪声放大器的设计    10
3.1  主要设计指标    10
3.2  总体设计考虑和技术方案    10
3.3  LNA电路稳定性设计    12
3.4  偏置网络设计    14
3.5  第一级放大电路的设计    15
3.6  第二级放大电路实现    20
3.7  第三级放大电路实现    22
3.8  低噪声放大器的级联实现    25
3.9  本章小结    30
结论    31
致谢    32
参考文献    33
1  绪论
接收机主要的电路组件包含低噪声放大器、带通滤波器、混频器、中频放大器和本振频率源等。低噪声放大器位于射频接收系统前端,其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号放大。前级放大器噪声系数对整个微波系统的噪声影响最大,它的增益将决定对后级电路的噪声抑制程度,它的线性度对整个系统的线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。由此可见,低噪声放大器的性能制约整个接收系统的性能,对于整个接收系统技术水平提高,也起决定性的作用。
在电子对抗、雷达侦察中,由于要接收信号的频率范围未知,其实频率范围也是要侦察内容之一,所以要求接收机的频率足够宽,那么放大器的频率也要求足够宽。而且,雷达侦察接收的是雷达发射的直射波,是单程接收;而雷达接收的是目标回波,从而使侦察机远在雷达作用距离之外就能提早发现雷达目标。灵敏度高的接收机侦察距离就远,如高灵敏度的超外差式接收机可以实现超远程侦察,用以监视敌远程导弹发射,所以,要增加侦察距离,就要提高接收机的灵敏度,就要求高性能的低噪声放大器。因此在对低噪声放大器进行设计时,我们需要满足的基本要求是:噪声系数低、足够的功率增益、工作稳定性好、足够的带宽和大的动态范围。 K波段场效应管低噪声放大器的设计:http://www.lwfree.cn/tongxin/20171108/15726.html
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