短波宽带超低噪声放大器的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，尤其是涉及短波宽带超低噪声放大器。


背景技术：

2.低噪声放大器是通信、雷达、电子对抗及遥控遥测系统中的必不可少的重要部件，它位于射频接收系统的前端，主要功能是对天线接收到的微弱射频信号进行线性放大，同时抑制各种噪声干扰，提高系统的灵敏度。特别是随着通信、电子对抗、微波测量等向着宽频带、低噪声、小型化方向发展，放大器的低噪声和宽频带设计问题得到了越来越广泛的重视。
3.在宽带放大器设计的主要障碍是有源器件的增益带宽积的制约，即有源器件的增益在频率高端随着频率的增加以6db/倍频程下降。宽带放大器常用的设计方法有：平衡结构式放大器，负反馈式放大器，有源匹配电路，电抗网络匹配，宽带电阻匹配，分布式放大器等。其中负反馈式放大器具有如下明显的优点：降低整个电路对晶体管自身性能变化的敏感度；获得较好的输入阻抗匹配和较低的噪声系数；增大工作频带内放大器的稳定性；增加放大器的线性度等。因此，负反馈技术被广泛地运用于宽带放大器的设计当中。
4.在传统宽带放大器阶段，常采用电阻反馈的方法(如图1所示)，在增益较高的的低频段，可以通过发射机电阻和集电极电阻的负反馈降低增益；在增益较低的高频端，集电极反馈会减小，从而使放大器的增益增加，但是电阻反馈对放大器的动态范围有很大影响；一方面，由于电阻自身噪声带来的谐波干扰，使系统的噪声系数随系统反馈数目增加而增大，使得这种宽带放大器的噪声指数很差，甚至不如无反馈的宽带rf放大器的噪声指数。
5.为此，提出短波宽带超低噪声放大器。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供短波宽带超低噪声放大器，采用两个变压器实现短波宽带超低噪声放大器，与电阻反馈不同，无损耗反馈网络不会降低低噪放的噪声系数和增益。从宽频带和结构考虑,变压器采用传统集总参数变压器，是将线圈绕在铁氧体磁环上构成，因此具有集中参数元件的特点，即尺寸小、相对带宽大，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：短波宽带超低噪声放大器，包括两个变压器组成的定向耦合器，和一个低噪声放大器，所述低噪声放大器一个输出端串联变压器，所述低噪声放大器一个输入端并联变压器，将变压器t2的初级线圈l1串联在放大器a1的输出和负载之间。次级线圈l2与t1的初级线圈l1级联，将t1的次级线圈l2并联在输入端。
8.优选的，所述低噪声放大器采用ast54s。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
10.采用两个变压器实现短波宽带超低噪声放大器，与电阻反馈不同，无损耗反馈网
络不会降低低噪放的噪声系数和增益。从宽频带和结构考虑,变压器采用传统集总参数变压器，是将线圈绕在铁氧体磁环上构成，因此具有集中参数元件的特点，即尺寸小、相对带宽大，该设计的低噪声放大器与单片放大器进行比较，具有以下的特点如下：工作频率低，噪声系数小，频带宽，回波损耗好，填补了市面上短波低噪放的空白。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
12.图1为传统并联负反馈电路简化模型；
13.图2为本实用新型的无损耗低噪声反馈放大器框图；
14.图3为本实用新型的awr仿真原理图；
15.图4为本实用新型的仿真结果图；
16.图5为本实用新型的噪声系数测试框图。
17.图6为本实用新型的噪声系数测试结果。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
19.请参阅图1至图6，本实用新型提供一种技术方案：
20.短波宽带超低噪声放大器，包括两个变压器组成的定向耦合器，和一个低噪声放大器，所述低噪声放大器一个输出端串联变压器，所述低噪声放大器一个输入端并联变压器，将变压器t2的初级线圈l1串联在放大器a1的输出和负载之间。次级线圈l2与t1的初级线圈l1级联，将t1的次级线圈l2并联在输入端。
21.具体的，所述低噪声放大器采用ast54s。
22.采用频率比较高的一款低噪声单片放大器ast54s，采用无损耗反馈技术，先通过awr射频微波仿真软件按如ast54s低噪声放大器图3原理图进行仿真，仿真结果见图4，可以看出在8～20mhz范围内增益平坦度只有不到0.1db，输入回波损耗小于-22.35db(相当于驻波比1.17)
23.按仿真参数进行电路设计，装配完成后，按照图5框图进行测试得到较好结果，nf：0.8-1.0db@10mhz，0.5-0.6db@20mhz，g:19-20db@1m-28m，输入回波损耗：》20db@(8-28mhz)。
24.工作原理：输出信号通过t2初级线圈耦合到次级线圈上，次级线圈l2与t2的初级线圈l1串联后。再将负反馈信号通过t2并联耦合到放大器a1输入端形成负反馈，从而优化晶体管的s参数。
25.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.短波宽带超低噪声放大器，包括两个变压器组成的定向耦合器，和一个低噪声放大器，其特征在于：所述低噪声放大器一个输出端串联变压器，所述低噪声放大器一个输入端并联变压器，将变压器t2的初级线圈l1串联在放大器a1的输出和负载之间，次级线圈l2与t1的初级线圈l1级联，将t1的次级线圈l2并联在输入端。2.根据权利要求1所述的短波宽带超低噪声放大器，其特征在于：所述低噪声放大器采用ast54s。

技术总结
本实用新型公开了短波宽带超低噪声放大器，包括两个变压器组成的定向耦合器，和一个低噪声放大器，所述低噪声放大器一个输出端串联变压器，所述低噪声放大器一个输入端并联变压器，将变压器T2的初级线圈L1串联在放大器A1的输出和负载之间，采用两个变压器实现短波宽带超低噪声放大器，与电阻反馈不同，无损耗反馈网络不会降低低噪放的噪声系数和增益。从宽频带和结构考虑,变压器采用传统集总参数变压器，是将线圈绕在铁氧体磁环上构成，因此具有集中参数元件的特点，即尺寸小、相对带宽大，该设计的低噪声放大器与单片放大器进行比较，具有以下的特点如下：工作频率低，噪声系数小，频带宽，回波损耗好。回波损耗好。回波损耗好。


技术研发人员：郭嘉
受保护的技术使用者：中电新元科技股份有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/14