C波段高增益放大器的设计.pdf

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1、第21卷第l8期电子设计工程2013年9月Vo1．21No．18ElectronicDesignEngSen．2013C波段高增益放大器的设计赵子岩，齐敏，齐榕，家建奎(西北工业大学陕西西安710129)摘要：为了使放大器在C波段得到足够大的放大效果，提出了二级放大电路的设计方案，采用两个放大器串联的方式，并完成相关的设计。相关设计主要包括偏置电路、匹配电路等，在ADS环境下计算微带线的尺寸并对放大电路进行仿真。通过实际测试，达到了预期的效果。关键词：C波段；高增益放大器；ADS仿真；微带线中图分类号：TN432文献标识码：A文

2、章编号：1674—6236(2013)l8一Ooo7一o3DesignofC-bandhigh·gainamplifierZHAOZi-yan，QIMin，QIRong，JIAJian—kui(NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：InordertoenabletheamplifiertoobtainasufficientlylargeamplificationintheCband，thedesignofamplifyingbothelect

3、rodesisraisedup．Itadoptstwoamplifiersinseries，andthencompletetherelevantdesign．TherelevantdesignmainlyincludesbiascircuitmatchingcircuitandSOon，pluscalculatingthesizeofthemicrostriplineaswellassimulatingundertheADSenvironment．Andintheend，thedesiredeffecthasbeenachiev

4、edthroughactualtesting．Keywords：C-band；high-gainamolifier；simulationthroughADS；microstripline近年来随着通讯技术的急速发展，微波单片集成放大电路(MMIC)因其体积小、可靠性高、一致性好[1j等优点，已经越来越多的应用于各种无线通信系统中。MMIC主要应用于通信系统的发射机和接收机中．是各类微波接收系统前端的关键电路。故对其的研究也越来越深入。本文通过研究C波段高增益放大器的设计方法．设计了一个二级放大电路，其具有高增益的特点。满足通信系

5、统的需要。放大器的设计是相对比较复杂的。并且每种放大器用途不同，其各项指标也是不一样的。同时，一种放大器的各个指标有时是相互冲突的，因此在设计时一般要折中考虑，各方面都得兼顾。所以，在设计的时候需要考虑所使用的环境和要求．在此基础上进行相关的设计。图1电路整体结构图1电路整体结构的设计Fig．1Overallstructurediagramoftheamplifiercircuit放大电路整体结构图如图1所示。重要的。为了得到足够大的放大效果，整体放大电路采用二级放2偏置电路的设计大的形式，如图1所示，其主要包括偏置电路、匹配电

6、路等。偏置电路的作用是给放大器提供一个最佳的静态工作点，使放偏置电路决定着放大器的工作状态，合适的偏置电路会大器处于一个正常的工作状态．能够正常实现放大器的放大使放大器的工作状态更加稳定。砷化镓FET是由栅极电压控功能。同时，为了使信号更好的传递给下一级或者输出，必须制漏极电流的．所以跨导的大小对漏极电流影响是很明显在电路中加入匹配电路，另外一个就是它能够避免因不匹配的．漏极电流越大也更容易产生自激。而大功率器件有很大而造成放大器的损坏．其重要性在放大电路中的作用是至关的栅极外围和很大的跨导，因此偏置电路设计的好坏直接影响着放大

7、器性能圆。栅极电阻应尽可能靠近器件的栅极以进收稿日期：2013—04—06稿件编号：201304056基金项目：西北工业大学研究生创业种子基金(Z2013080)作者简介：赵子岩(1988一)，女，河南开封人，硕士研究生。研究方向：信号与信息处理。一，7一《电子设计工程}2013年第18期行静电保护和防止自激振荡。偏置电路和输入匹配电路是并个感性电纳，就可将导纳值曲线移到圆图的1+i*O点附近达联的，在基频上的阻抗应该是无穷大。由于栅极电流很小，所到匹配[741。以第一级波长高阻线的特性阻抗可以取值很高。然而，为了减小栅极电阻的

8、直接并联对主输入电路的阻抗的影响。通常将偏置电路作为匹配电路的一部分，表现为一个阻抗为i*Z~tanO(假设损耗很小)和输入匹配电路并联嘲。栅极偏置电路中栅极电阻取值是很重要的，甚至会影响到器件是否能稳定工作。栅极电阻不是栅极偏置电路中直接连接到器件栅极的那个电