微波谐振放大装置及系统的制作方法

本实用新型涉及信号处理装置技术领域，具体而言，涉及一种微波谐振放大装置及系统。

背景技术：

在对信号进行处理时，希望能够减小信号中的干扰信号，降低系统中的噪声。但信号处理过程中，经常出现无法将干扰信号抑制到可用水平的情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种微波谐振放大装置及系统，能够实现对信号的更好的处理。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种微波谐振放大装置，包括：至少一个谐振放大组件，所述谐振放大组件包括：

用于将通过输入端获得的外部信号放大的第一放大器；

与所述放大器的输出端连接，用于谐振和对经过放大后的外部信号进行滤波输出的第一谐振滤波器；其中，所述第一放大器的输入端作为所述谐振放大组件的输入端，所述第一放大器的输出端作为所述谐振放大组件的输出端，所述谐振放大组件为多个时，多个所述谐振放大组件级联连接。

进一步地，所述谐振放大组件还包括：

与所述第一谐振器的输出端连接的第二放大器，所述第二放大器用于对经过所述第一谐振器谐振放大后的外部信号进行放大并输出；

与所述第二放大器的输出端连接的第二谐振器，所述第二谐振器用于对所述第二放大器的输出信号进行谐振放大后并输出，当所述谐振放大组件包括第一放大器、第一谐振器、第二放大器和第二谐振器时，所述第二谐振器的输出端作为所述谐振放大组件的输出端。

进一步地，所述谐振放大组件还包括：

与所述第二放大器的输出端连接的第三放大器，所述第三放大器用于对经过所述第二谐振器谐振放大后的外部信号进行放大并输出；所述谐振放大组件包括第一放大器、第一谐振器、第二放大器、第二谐振器和第三放大器时，所述第三放大器的输出端作为所述谐振放大组件的输出端。

进一步地，所述谐振放大组件还包括：

与所述第三放大器的输出端连接的第三谐振器，所述第三谐振器用于对所述第三放大器的输出信号进行谐振放大后并输出，当所述谐振放大组件包括第一放大器、第一谐振器、第二放大器、第二谐振器、第三放大器和第三谐振器时，所述第三谐振器的输出端作为所述谐振放大组件的输出端。

进一步地，所述第一放大器与所述第一谐振器的频率响应曲线互补，所述第一放大器的型号为MGA-86563。

进一步地，所述第二放大器与所述第二谐振器的频率响应曲线互补。

进一步地，所述第二放大器的型号为MGA-86563。

进一步地，所述第三放大器与所述第三谐振器的频率响应曲线互补。

进一步地，所述第三放大器的型号为MGA-86563。

本实用新型还提供了一种微波谐振放大系统，包括多个上述的微波谐振放大装置。

本申请实施例中的微波谐振放大装置，其结构简单。输入信号可以先经过放大器的放大，再经过谐振器的谐振放大，可以使得微波谐振放大装置在高低频率都能获得相近的增益。使得经过微波谐振放大装置处理后的信号可以具有更高的增益，使微波谐振放大装置具有更好的带外抑制特性。在进行印制电路板的设计时，不需要考虑插损对系统噪声系统的影响，不必设计周边电路，设计结构可以更加简单，设计过程可以更加简便，提高设计效率，且对电路板的占用面积更小。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种微波谐振放大装置的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的另一种微波谐振放大装置的示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种微波谐振放大装置的电路示意图。

图4为本实用新型实施例提供的另一种微波谐振放大装置的示意图。

图标：10-微波谐振放大装置；100-谐振放大组件；101-第一放大器；102-第一谐振器；103-第二放大器；104-第二谐振器；105-第三放大器；106-第三谐振器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

发明人发现，在采用先滤波再放大的方案对信号进行处理时，由于滤波器本身的插损会影响整个信号处理系统的噪声系数，滤波器如果有1dB的插损，系统的噪声系数就会增加1dB，这样的信号处理系统使得滤波器的插损被直接加入到了系统噪声中，从而严重影响信号的信噪比。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种微波谐振放大装置10，包括至少一个谐振放大组件100，如图1所示，所述谐振放大组件100包括第一放大器101和第一谐振器102。

第一放大器101用于将通过输入端获得的外部信号放大。第一谐振滤波器与所述放大器的输出端连接，用于谐振和对经过放大后的外部信号进行滤波输出。第一放大器101可以对输入信号进行放大，并且第一谐振器102是布置在第一放大器101的输出端后，第一谐振器102的输入信号是经过第一放大器101放大的，这样，输入信号在经过第一放大器101放大后，再经过第一谐振器102进行谐振放大，第一谐振器102输出的信号的频段抑制度相比单纯的经过放大后的信号的频段抑制度要更高，同时，第一谐振器102输出的信号的损耗相比经过滤波器滤波后的信号的损耗也要更低。这样，输入信号经过第一放大器101的放大和第二谐振器104的谐振放大后，就可以得到噪声更低、增益更高的输出信号，使得输入信号经过处理后，可以使有用信号得到放大，干扰信号得到一定程度的抑制。

当微波谐振放大装置10包括多个谐振放大组件100时，多个所述谐振放大组件100级联连接。例如，当微波谐振放大装置10包括三个谐振放大组件100时，一个谐振放大组件100的输入端用于接收输入信号，该谐振放大组件100的输出端与下一个谐振放大组件100的输入端连接。第二个谐振放大组件100的输出端再与第三个谐振放大组件100的输入端连接，第三个谐振放大组件100的输出端作为整个微波谐振放大装置10的输出端。

这样，微波谐振放大装置10包括多个谐振放大组件100，输入信号在经过第一个谐振放大组件100中的第一放大器101和第一谐振器102处理后，输入信号中的干扰信号被抑制到一定程度。但可能存在这样的情况，只经过一个放大器和一个谐振器的处理，输入信号中的干扰信号虽然得到了抑制，但并没有被抑制到可以接受的程度。如果采用仅进过一个谐振放大组件100的处理，输入信号的质量仍然不能满足要求，如果将这样的输入信号输入至其他系统，由于干扰信号噪声较大，则会影响其他系统的正常工作。基于此，如图2所示，本申请实施例中的微波谐振放大装置10可以包括多个谐振放大组件100，通过多个谐振放大组件100对输入信号的持续处理，可以持续的抑制输入信号中的干扰信号，使经过处理的输入信号的噪声能够满足其他系统的信号要求。如图3所示，图3为多个谐振放大组件级联状态下的电路图。

可以理解的是，谐振放大组件100中的第一放大器101和第一谐振器102的频率响应可以设计成互补的形式，可以使得微波谐振放大装置10在高低频率都能获得相近的增益。如前所述，先滤波再放大的方案会严重影响系统的信噪比。相比这样的方案，本申请实施例中的微波谐振放大装置10采用至少一个谐振放大组件100的形式，并且信号在谐振放大组件100中是先经过放大器的放大，再经过谐振器的处理，将谐振器放在放大器后，只要放大器具有足够的增益，例如，放大器具有10dB以上的增益，那么谐振器的插损对于系统噪声的影像就可以减小到可以忽略不计，对信噪比的影响也可以忽略不计，达到放大有用信号抑制干扰信号的目的。

此外，发明人还发现，在采用先滤波再放大的信号处理系统中，这要的处理系统只能针对较低频率且带宽很窄的信号处理，在接收到某一频段的射频微波信号时，由于放大器的频率响应一般是高频段增益较低，而低频段增益较高。如果对信号先进行滤波再进行放大，那么受限于噪声考虑，滤波器本身的带内频率响应曲线就是也只能是一条水平直线，滤波器就无法对放大器的频率响应进行补偿。

而采用本申请实施例中的微波谐振放大装置10，输入信号先经过放大器的放大，再经过谐振器的谐振放大，可以使得微波谐振放大装置10在高低频率都能获得相近的增益。

另一方面，微波谐振放大装置10中的放大器工作在谐振状态，放大增益也会高于非谐振放大状态的增益，并可以产生很好的带外抑制效果，从而可以使得经过微波谐振放大装置10处理后的信号可以具有更高的增益，使微波谐振放大装置10具有更好的带外抑制特性。

再一方面，在印制电路板上进行信号处理系统的设计时，如果采用先滤波再放大的方案，由于需要考虑滤波器的插损，为了减小滤波器的插损就需要设计相应的电路，设计难度较高，且会增加信号处理系统在印制电路板上的占用面积。而采用本申请中的微波谐振放大装置10作为信号处理系统，在进行印制电路板的设计时，不需要考虑插损对系统噪声系统的影响，不必设计周边电路，设计结构可以更加简单，设计过程可以更加简便，提高设计效率，且对电路板的占用面积更小。

其中，所述第一放大器101的输入端作为所述谐振放大组件100的输入端，所述第一放大器101的输出端作为所述谐振放大组件100的输出端，所述谐振放大组件100为多个时，多个所述谐振放大组件100级联连接。

可以理解的是，在微波谐振放大装置10包括多个谐振放大组件100时，多个谐振放大组件100级联连接。整个装置的噪声系数可以采用以下公式进行计算：

其中，Fn为每个谐振放大组件100的噪声，Gn为增益，Ftotal为整个装置的总噪声。

从上述公式中可以看出，第一级谐振放大组件100的噪声直接加入了总噪声中，第二级谐振放大组件100的噪声是要减1再除以第一级的增益，第三级谐振放大组件100的噪声也是减1除以第一级谐振放大组件100和第二级谐振放大组件100的乘积。以此类推，所以从公式可以看出，整个装置的总噪声的产生，主要是在前几级谐振放大组件100，后面随着级联的谐振放大组件100的数量的增加。由于增益越来越高，噪声的比例就会变得越来越低，甚至微乎其微可以忽略不计。本申请实施例中的微波谐振放大装置10通过先放大再谐振放大，在不增加第一级谐振放大组件100噪声的同时，增加了第一级谐振放大组件100的增益，虽然同时一定程度上增加了第二级谐振放大组件100的噪声，但增加的噪声相对于增益却是很低的，进而降低了微波谐振放大装置10的总噪声。

在另一种具体实施方式中，如图4所示，所述谐振放大组件100还可以包括第二放大器103和第二谐振器104。

第二放大器103与所述第一谐振器102的输出端连接，所述第二放大器103用于对经过所述第一谐振器102谐振放大后的外部信号进行放大并输出。

第二谐振器104与所述第二放大器103的输出端连接，所述第二谐振器104用于对所述第二放大器103的输出信号进行谐振放大后并输出，当所述谐振放大组件100包括第一放大器101、第一谐振器102、第二放大器103和第二谐振器104时，所述第二谐振器104的输出端作为所述谐振放大组件100的输出端。

在谐振放大组件100包括一个放大器和一个谐振器时，需要通过多个谐振放大组件100的级联实现更好的信号处理效果。通过在谐振放大组件100中再配置第二放大器103和第二谐振器104，在为了实现更好的信号处理效果时，可以不必通过多个谐振放大组件100的级联实现。

可以理解的是，为了实现更好的信号处理效果。所述谐振放大组件100还可以包括：与所述第二放大器103的输出端连接的第三放大器105，所述第三放大器105用于对经过所述第二谐振器104谐振放大后的外部信号进行放大并输出；所述谐振放大组件100包括第一放大器101、第一谐振器102、第二放大器103、第二谐振器104和第三放大器105时，所述第三放大器105的输出端作为所述谐振放大组件100的输出端。

所述谐振放大组件100还可以包括：与所述第三放大器105的输出端连接的第三谐振器106，所述第三谐振器106用于对所述第三放大器105的输出信号进行谐振放大后并输出，当所述谐振放大组件100包括第一放大器101、第一谐振器102、第二放大器103、第二谐振器104、第三放大器105和第三谐振器106时，所述第三谐振器106的输出端作为所述谐振放大组件100的输出端。

在本申请实施例中，所述第一放大器101的型号可以为MGA-86563。

可以理解的是，所述第二放大器103与所述第二谐振器104的频率响应曲线互补，可以使得微波谐振放大装置10在高低频率都能获得相近的增益。所述第二放大器103的型号可以为MGA-86563。

可以理解的是，所述第三放大器105与所述第三谐振器106的频率响应曲线互补，可以使得微波谐振放大装置10在高低频率都能获得相近的增益。所述第三放大器105的型号可以为MGA-86563。

综上所述，本申请实施例中的微波谐振放大装置，通过输入信号先经过放大器的放大，再经过谐振器的谐振放大，可以使得微波谐振放大装置在高低频率都能获得相近的增益。使得经过微波谐振放大装置处理后的信号可以具有更高的增益，使微波谐振放大装置具有更好的带外抑制特性。在进行印制电路板的设计时，不需要考虑插损对系统噪声系统的影响，不必设计周边电路，设计结构可以更加简单，设计过程可以更加简便，提高设计效率，且对电路板的占用面积更小。

本实用新型还提供了一种微波谐振放大系统，包括多个上述的微波谐振放大装置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。