高性能寬帶低噪聲放大器的研制
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再次，需要對(duì)放大器進(jìn)行寬帶內(nèi)的設(shè)計(jì)。從本質(zhì)上講，寬帶低噪聲放大器的設(shè)計(jì)就是要求在一個(gè)相對(duì)較寬的頻率范圍內(nèi)，保持放大器的增益不變。為此，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)或者反饋網(wǎng)絡(luò)，在保持最佳噪聲系數(shù)的情況下補(bǔ)償|S21|隨頻率的變化。一般來(lái)講，設(shè)計(jì)寬帶低噪聲放大器有兩種通用技術(shù)：補(bǔ)償匹配網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)用負(fù)反饋電路。在平衡電路中，噪聲通常是按最佳噪聲來(lái)設(shè)計(jì)的。但是，由于按最佳噪聲設(shè)計(jì)往往以犧牲增益為前提，而如果按最大增益設(shè)計(jì)，往往噪聲性能又將惡化。所以，為了二者兼顧，折衷考慮。按最佳噪聲設(shè)計(jì)出的放大器帶寬往往是很窄的，所以在做寬帶匹配電路時(shí)，輸入、輸出端往往是失配的。本文的設(shè)計(jì)思路是：采用補(bǔ)償匹配網(wǎng)絡(luò)與負(fù)反饋電路相結(jié)合的技術(shù)，利用平衡電橋來(lái)獲得最佳輸入和輸出VSWR；利用負(fù)反饋來(lái)補(bǔ)償隨頻率變化的|S21|，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二者結(jié)合最終達(dá)到所需要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
最后，將對(duì)上述的低噪聲晶體管，利用ADS進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)成一個(gè)單片，并保證良好的輸入／輸出比、低的噪聲系數(shù)、高的增益，并把設(shè)計(jì)好的單片作為放大器的第一級(jí)。在這個(gè)前提下，再進(jìn)行級(jí)聯(lián)，而且，級(jí)聯(lián)的第二級(jí)也需要保證設(shè)計(jì)的噪聲系數(shù)小。由于總增益在32 dB以上，根據(jù)晶體管的S參數(shù)，兩級(jí)增益達(dá)不到要求，因此，需要三級(jí)級(jí)聯(lián)。最后一級(jí)，要有高的增益特性和良好的線性度。這樣，放大器的增益特性、噪聲特性、輸入／輸出特性，功率特性等都可以保證實(shí)現(xiàn)。
1．4．2 整體仿真
采用精細(xì)陶瓷基片，介電常數(shù)εr=9．8。選取富士通FHX系列，利用ADS進(jìn)行仿真，電路原理圖如圖5所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/187445.htm
三級(jí)級(jí)聯(lián)后，仿真結(jié)果如圖6所示。
根據(jù)指標(biāo)要求，整個(gè)電路的噪聲小于1．6 dB，輸入輸出駐波比小于1．7，增益在35～37．1 dB之間。設(shè)計(jì)滿足指標(biāo)要求。
2 裝配和測(cè)試結(jié)果
2．1 裝配和調(diào)試
各單片加工完成之后，采用共晶工藝進(jìn)行焊接，并利用導(dǎo)電膠將芯片粘接在底部基片上。共晶工藝具有機(jī)械強(qiáng)度高、熱阻小、穩(wěn)定性好、可靠性高等一系列的優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)際上比較先進(jìn)的工藝。導(dǎo)電膠粘接技術(shù)工藝性好、固化容易、固化物致密、粘接力強(qiáng)。由于其耐熱
性有限，因此導(dǎo)電膠的固化溫度和固化時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)粘接強(qiáng)度影響較大。一般采用合適的溫度和時(shí)間來(lái)固化達(dá)到較理想的效果。
評(píng)論