[其他]一种波导型FET 低噪声放大器

说明书

本发明提出的ＷＦＡ应用于微波领域的厘米波段至毫米波段的接收、检测系统。本发明的ＷＦＡ在结构上采用了特殊偏置鳍片，使ＷＦＡ获得合理的直流偏置，采用所组成的可调的脊鳍线实现低损耗的波导与ＦＥＴ匹配变换。同时，采用叠式波导结构达到ＷＦＡ输入通道与输出通道的高的电磁隔离，因此ＷＦＡ可以获得很高的电特性，并且结构简单成本低。

本发明涉及一种波导型FET低噪声放大器（即波导型场效应晶体管低噪声放大器），特别涉及波导传输型场效应晶体管低噪声放大器（以下简称“波导场放”即WFA）。它可应用于微波波段（特别是厘米波段，毫米波段）的接收系统和检测系统等，以提高接收灵敏度和检测灵敏度。

目前，现有技术的情况是：随着微波砷化镓低噪声场效应晶体管GaAs MES FET（简称FET）的出现，应用FET在微波波段实现低噪声放大的有：微带型FET低噪声放大，〔例如日本公开特许公报昭53-54472公开的《超高频晶体管放大器》〕和波导反射型FET低噪声放大。

微带型FET低噪声放大器主要工作于1千兆赫至10千兆赫频段，随着工作频率上移，其损耗增大，电气性能下降，在更高频段微带线会产生多模色散波，当高次模与基模的相速相近时就要发生强耦合而使电路无法正常工作。

波导反射型FET低噪声放大是一种单端口负阻放大器，结构复杂，成本高，工作在窄带。因此未能推广应用。

发明人在福州大学学报85年第三期发表《12GH_Z频段波导传输型FET放大器》一文，对WFA在12GH_z此频段的可行性进行了初步探讨，但未公开实现本发明结构的理论和本发明的结构。

本发明的主要目的是为了解决微带型FET低噪声放大器随频率上移电性能下降，甚至不能工作的缺点;并为FET在厘米波段毫米波段的波导部件的开发应用提供一个实际结构。

本发明公开的WFA解决了微带型FET低噪声放大器、波导反射型FET低噪声放大器各自目前存在的上述困难。其原因在于：波导损耗小，所以在同样环境条件下采用同样性能的FET器件在10千赫以上的频率工作，作为低噪声放大器的主要指标：噪声系数将优于目前的任何其他形式的FET放大器。与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）具有高的电性能指标;（2）制造设备简单，成本低;（3）WFA在改造，提高现有的波导接收，检测系统灵敏度是简便的，即便于应用于目前广泛应用的波导设备系统不必再行接口转换;（4）可实现这种结构的波导型FET部件。由于这些优点完全可以预见其经济效益，并可获得商业上的成功。

本发明的结构是这样的：它由（a）互相电磁隔离的输入波导〔2〕输出波导〔12〕，（b）在输入波导〔2〕和输出波导〔12〕的公共壁〔8〕的刻槽〔6〕〔7〕内安装直流偏置片〔23〕〔24〕和槽〔6〕〔7〕构成带状线直流偏置供电结构，〔c〕由鳍片〔3〕或〔11〕分别与可调螺杆〔1〕或〔13〕在波导中形成脊线组成可调的脊鳍线以实现波导与FET的可变阻抗变换器，（而偏置片〔24〕（或〔23〕）与鳍片〔11〕（或〔3〕）构成一体化偏置鳍片，D）FET，从而构成波导场放。（（c）中也可不设置可调螺杆〔1〕或〔13〕，成为不可调阻抗变换器。）

以下结合附图对本发明加以进一步说明：

附图1是本发明的一种“叠式波导结构”的总的结构图（是图2，图3，图4的总装图）其中：图1.1是正面剖视图，图1.2是侧面剖视图。

附图2是本发明的一种主波导系统图。

其中图2.1是正面剖视图，图2.2是侧面剖视图。

附图3是本发明的偏置鳍片结构图。

其中图3.1是单偏置鳍片的主视图，

图3.2是单偏置鳍片的俯视图，

图3.3是结合偏置鳍片的主视图，

图3.4是包装的组合偏置鳍片的主视图。

附图4是本发明的一种场效应管结构图，

其中图4.1是场效应管源极附加镀银铜薄片的结构图。