一种低噪声抗干扰微波放大器的制作方法

1.本实用新型属于微波放大器技术领域，尤其涉及一种低噪声抗干扰微波放大器。


背景技术：

2.低噪声放大器，噪声系数很低的放大器。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。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。
3.现有的微波放大器在使用的过程中，需要进行噪声的抑制以及抗干扰能力的增强，从而需要设计一款一种低噪声抗干扰微波放大器。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种低噪声抗干扰微波放大器，旨在解决上述背景技术中的问题。
5.本实用新型是这样实现的，一种低噪声抗干扰微波放大器，包括串联耦接的第一晶体管m1和第二晶体管m2，还包括输入阻抗电路、输出阻抗电路、并联反馈电路和偏置电路；
6.所述偏置电路包括连接有第二反向二极管d5的电流复用偏置电路；
7.所述输入阻抗电路分别与信号输入端连接以及所述第一晶体管m1连接，且所述输入阻抗电路包括第一正向二极管d1和第一反向二极管d2；
8.所述第一晶体管m1和所述第二晶体管m2之间设置有级间匹配电路；
9.所述第二晶体管m2分别与所述并联反馈电路和所述输出阻抗电路连接，所述输出阻抗电路的输出端与信号输出端连接；
10.所述输出阻抗电路连接有串联的第二正向二极管d3和第三正向二极管d4；
11.所述电流复用偏置电路分别与所述第一晶体管m1和所述第二晶体管m2连接。
12.优选的，所述第二晶体管的漏极经负载电感l8与电源连接。
13.优选的，所述级间匹配电路包括第四电容c1、第五电感l1；所述第五电感l1一端与第二晶体管m2的栅极连接，另一端与第四电容c1连接；所述第四电容c1另一端与第一晶体管漏极m1的栅极连接。
14.优选的，所述偏置电路还包括第一分压电阻r9、第二分压电阻r8和第一隔离电阻r1，所述第一分压电阻r9一端与电源连接，另一端分别与第二分压电阻r8和第一隔离电阻r1连接；所述第二分压电阻r8另一端接地，所述第一隔离电阻r1另一端与第二晶体管m2的栅极连接。
15.优选的，所述输入阻抗电路还包括第一电容c5和第一电感l5，所述第一电容c5一端与信号输入端连接，一端与第一电感l5连接；所述第一电感l5的另一端与第一晶体管m1的栅极连接。
16.优选的，所述电流复用偏置电路包括连接于所述第一晶体管m1漏极和所述第二晶
体管m2源极之间的第四电感l2。
17.优选的，所述并联反馈电路包括依次串联在一起的第一反馈电阻r3、第一反馈电感l3和第一反馈电容c3，所述第一反馈电容c3的另一端与第二晶体管m2的栅极连接，第一反馈电阻r3的另一端与第二晶体管m2的漏极连接。
18.优选的，所述输出阻抗电路包括第五电容c7和第六电感l7，所述第五电容c7一端与第二晶体管m2的漏极连接，另一端与第六电感l7连接；所述第六电感l7另一端与信号输出端连接。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种低噪声抗干扰微波放大器：由第一晶体管m1和第二晶体管m2构成的两级级联电路中，第一晶体管m1主要实现低噪声和输入驻波匹配，同时兼顾提高增益，减小后级噪声的影响。通过在偏置电路中设置第二反向二极管d5对负脉冲进行保护，利用电路中偏置电压作为二极管反向偏置电压，解决了其对输出功率的影响；在所述输出阻抗电路连接有串联的第二正向二极管d3和第三正向二极管d4，提高了导通电压，即保证了放大器输出功率指标，同时也起到充分的防护抗干扰的作用。
附图说明
20.图1为本实用新型的电路连接示意图；
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：
23.一种低噪声抗干扰微波放大器，包括串联耦接的第一晶体管m1和第二晶体管m2，还包括输入阻抗电路、输出阻抗电路、并联反馈电路和偏置电路；
24.偏置电路包括连接有第二反向二极管d5的电流复用偏置电路；
25.输入阻抗电路分别与信号输入端连接以及第一晶体管m1连接，且输入阻抗电路包括第一正向二极管d1和第一反向二极管d2；
26.第一晶体管m1和第二晶体管m2之间设置有级间匹配电路；
27.第二晶体管m2分别与并联反馈电路和输出阻抗电路连接，输出阻抗电路的输出端与信号输出端连接；
28.输出阻抗电路连接有串联的第二正向二极管d3和第三正向二极管d4；
29.电流复用偏置电路分别与第一晶体管m1和第二晶体管m2连接。
30.需要说明的是：通过在偏置电路中设置第二反向二极管d5对负脉冲进行保护，利用电路中偏置电压作为二极管反向偏置电压，解决了其对输出功率的影响；在所述输出阻抗电路连接有串联的第二正向二极管d3和第三正向二极管d4，提高了导通电压，即保证了放大器输出功率指标，同时也起到充分的防护作用。
31.级间匹配电路包括第四电容c1、第五电感l1；所述第五电感l1一端与第二晶体管m2的栅极连接，另一端与第四电容c1连接；所述第四电容c1另一端与第一晶体管m1漏极的
栅极连接。其中第四电容c1还可以相当于一个耦合电路，其为级间匹配电路提供一个低阻抗通路，将第一晶体管m1的输出信号耦合到第二晶体管m2的输出端。
32.由第一晶体管m1和第二晶体管m2构成的两级级联电路中，第一晶体管m1主要实现低噪声和输入驻波匹配，同时兼顾提高增益，减小后级噪声的影响。与第二晶体管m2连接的并联反馈电路用于改善所述的放大器的增益平坦性，并获得较好的输入和输出匹配，有效地拓宽放大器的带宽。并联反馈电路包括依次串联在一起的第一反馈电阻r3、第一反馈电感l3和第一反馈电容c3，第一反馈电容c3的另一端与第二晶体管m2的栅极连接，第一反馈电阻r3的另一端与第二晶体管m2的漏极连接。
33.偏置电路用于向第一晶体管m1和第二晶体管m2提供偏置电压，偏置电路包括电流复用偏置电路。其中电流复用偏置电路包括连接于第一晶体管m1漏极和第二晶体管m2源极之间的第四电感l2。
34.输入阻抗电路包括第一电容c5和第一电感l5，第一电容c5一端与信号输入端连接，一端与第一电感l5连接；第一电感l5的另一端与第一晶体管m1的栅极连接。
35.输出阻抗电路包括第五电容c7和第六电感l7，第五电容c7一端与第二晶体管m2的漏极连接，另一端与第六电感l7连接；第六电感l7另一端与信号输出端连接。
36.为了减小功耗，放大器采用电流复用技术。它将第一晶体管m1和第二晶体管m2放在一条偏置支路中，共用偏置电流，射频信号从第一晶体管m1的栅极进入，一路由于受到输入阻抗电路和输出阻抗电路的隔离而无法通过，还有一路从第四电容c1进入第二晶体管m2栅极，最后从第二晶体管m2的漏极流出，这样从交流信号来讲，电路仍然保持级联的结构，但是直流功耗相对于单级共源电路没有发生改变，射频性能却相当于是第一晶体管m1和第二晶体管m2的并联，等效跨导gm＝4 g2，换句话说，也就是电路在直流功耗相同的情况下，增益变为原来的两倍，所以电流复用这种技术保证增益不变的情况下降低了电路的功耗。
37.偏置电路还包括第一分压电阻r9、第二分压电阻r8和第一隔离电阻r1，第一分压电阻r9一端与电源连接，另一端分别与第二分压电阻r8和第一隔离电阻r1连接；第二分压电阻r8另一端接地，第一隔离电阻r1另一端与第二晶体管m2的栅极连接。
38.第一分压电阻r9和第二分压电阻r8起分压的作用，为第二晶体管m2提供合适的偏置点。为了阻止所需的射频信号进入公共地，第二晶体管m2的栅极通过的10k欧姆的第一隔离电阻r1连接到电源。
39.第二晶体管m2的负载电感l8和第二晶体管m2栅源的寄生电容cgs2构成并联峰值结构，通过负载电感l8引入零点，补偿因寄生电容cgs2引起的增益下降，同时增加放大器的带宽。
40.第二晶体管m2从漏极到栅极之间连接的第一反馈电阻r3，相当于加载了一个负反馈回路。负反馈的作用是稳定器件，能够使输入和输出阻抗接近于50欧姆。为了获得最佳响应，一些附加元件需要加入放大器中，每个元件都对获得最佳性能起到了特别的作用。第一反馈电阻r3是关键反馈元件，其值决定了互相制约的增益和带宽，第一反馈电感l3反馈回路引进一定程度的频率依赖性：在最低频率点，第一反馈电感l3不起作用，第一反馈电阻r3控制增益大小；在高频端，第一反馈电感l3的电抗值增大，从而降低了负反馈深度，因此，第一反馈电感l3的作用是保持增益平坦，使放大器工作在一个较高的频率。第一反馈电容c3是一个隔直流元件，用于将漏极偏置和栅极偏置隔离开来。该放大器还包括对电源进行滤
波的滤波电容c8，滤波电容c8一端与电源输出端连接，另一端接地。
41.与现有技术相比，本微波单片集成宽带低噪声放大器采用的两级级联的共源放大器的电路形式，输入信号经过两次放大器，实现了低噪声、高增益的性能要求。由于该放大器采用电流复用技术，只消耗了一路直流电流，节省了功耗；其是采用堆叠式结构，在增益、噪声和功耗等方面有较好的折衷。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。