利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及宽带低噪声放大器，尤其涉及一种利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的迅猛发展，通信资源的频谱利用率不断提高。各通信系统之间的相互干扰成为了现代通信中急需解决的问题。现代通信系统中，带外的抑制也变得相当的重要，如何采用有效的手段来提高通信系统的抗干扰能力是每个通信系统必须考虑的问题。在一般的通信系统中，主要通过滤波器和变频等结构来实现对频率的选择以及对干扰信号的抑制来提高系统的抗干扰性能。
[0003]低噪声放大器，一般是指噪声系数较低的放大器，它一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在现有的放大器的设计中，放大器的功能是将滤波器选择出来的有用信号放大，通常没有考虑其对带外抑制的影响。目前，缺乏在放大通带内的有用信号的同时，通过提高放大器在带外的抑制从而有效的提高系统的抗干扰能力的有效手段。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种放大通带内有用信号的同时，能够有效抑制带外的干扰信号的宽带低噪声放大器。
[0005]本实用新型的技术解决方案是，提供一种利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器，包括与输入匹配网络和输出匹配网络连接的放大管，其特征在于，所述输入与输出匹配网络均采用不对称的十字节匹配网络设计，所述不对称的十字节匹配网络被设计为:并联开路短截线平衡分布于串联传输线的两边，所述两条平行的并联开路短截线与平衡分布之前的导纳相同，用于减小并联开路短截线和串联传输线之间的传输影响；所述串联传输线平衡分布于所述并联开路短截线的两边，所述两条平行的串联传输线与分布之前的阻抗相同。
[0006]本实用新型的有益效果体现在:在传统放大器的输入与输出匹配网络中，加入不对称的的十字节匹配设计，可在增加带内增益的平坦度和引入带外传输零点的同时，提高带外抑制能力。对于带外要求不高的通信系统，完全可以省去前端的滤波器。这样不仅可以有效的降低成本，还能相应的提高系统的灵敏度
【附图说明】
[0007]图1为L型微带线匹配网络；
[0008]图2为不对称的十字节匹配网络；
[0009]图3为采用不对称的十字节匹配网络的ADS原理图；
[0010]图4a为本实用新型放大器频段与稳定因子的关系曲线仿真结果；
[0011]图4b为本实用新型放大器频段与S参数的关系曲线仿真结果；
[0012]图4c为本实用新型放大器频段与噪声参数NF的关系曲线仿真结果。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的阐述。
[0014]本实用新型提供一种利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器，包括与输入匹配网络和输出匹配网络连接的放大管，其中，所述输入与输出匹配网络均采用不对称的十字节匹配网络设计，所述不对称的十字节匹配网络被设计为:并联开路短截线平衡分布于串联传输线的两边，所述两条平行的并联开路短截线与平衡分布之前的导纳相同，用于减小并联开路短截线和串联传输线之间的传输影响；所述串联传输线平衡分布于所述并联开路短截线的两边，所述两条平行的串联传输线与分布之前的阻抗相同。
[0015]如图1所示为一种实用的L型微带线匹配网络，该匹配网络是利用一段串联特征阻抗为^的四分之一波长，连接长度为I i，而特性阻抗为Zra的开路短接线，可以将一定负载(如50Ω)变换到任意输入阻抗数值。如图2所示为在图1所示的匹配网络原理的基础上进行改进的一个具体可实施的不对称的十字节匹配网络的设计方案。
[0016]为测试采用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器的性能改善效果，本实用新型采用一种N-CHANNEL HJ-FET芯片，结合仿真软件，用于低噪声放大器的仿真设计，图3为采用不对称的十字节匹配网络的ADS原理图，该原理图相对简单，具体的方法本实用新型不再给予具体的描述。
[0017]在本实施例中，为获得较好的带宽、通带的驻波以及良好带外抑制特性，在放大器仿真设计的输入和输出网络均采用不对称的十字节匹配，图4a为本实用新型放大器频段与稳定因子的关系曲线仿真结果，由图4a可以看出，所述低噪声放大器在全频段的稳定因子K>1.06，仿真在全频段无条件稳定；图4b为本实用新型放大器频段与S参数的关系曲线仿真结果，由图4b可以看出，所述低噪声放大器在带内的增益为15+0.7dB，在带外引入了传输零点，并且大部分的增益均少于-10dB，通带内的反射均小于-20dB;图4c为本实用新型放大器频段与噪声参数NF的关系曲线仿真结果，由图4c可以看出，通带内的噪声NF〈1.ldB。通过上述仿真结果证明，加入不对称的十字节匹配确实可以将带内和带外信号抑制能力提高到25dB，对于带外要求不高的通信系统，完全可以省去前端的滤波器。这样不仅可以有效的降低成本，还能相应的提高系统的灵敏度。
[0018]最后应说明的是:以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器，包括与输入匹配网络和输出匹配网络连接的放大管，其特征在于，所述输入与输出匹配网络均采用不对称的十字节匹配设计，所述不对称的十字节匹配网络被设计成:并联开路短截线平衡分布于串联传输线的两边，两条平行的并联开路短截线与平衡分布之前的导纳相同，用于减小并联开路短截线和串联传输线之间的传输影响；串联传输线平衡分布于所述并联开路短截线的两边，两条平行的串联传输线与分布之前的阻抗相同。
【专利摘要】一种利用不对称的十字节匹配设计的宽带低噪声放大器，包括与输入匹配网络和输出匹配网络连接的放大管，其特征在于，所述输入与输出匹配网络均采用不对称的十字节匹配网络设计，所述不对称的十字节匹配网络被设计为：并联开路短截线平衡分布于串联传输线的两边，所述两条平行的并联开路短截线与平衡分布之前的导纳相同；所述串联传输线平衡分布于并联开路短截线的两边，所述两条平行的串联传输线与分布之前的阻抗相同。本实用新型的放大器，加入不对称的十字节匹配设计，可在增加带内增益的平坦度和引入带外传输零点的同时，提高带外抑制能力。
【IPC分类】H03F1/26
【公开号】CN204836093
【申请号】CN201520653010
【发明人】羊恺, 杨常林, 周立国
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月27日