[实用新型]一种基于HEMT管芯的Ka频段低噪声放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及航天微波有源产品设计制造技术领域，尤其是涉及一种主要应用于卫星中继终端系统且在捕获跟踪及前向数据传输中起着重要作用的基于HEMT管芯的Ka频段低噪声放大器。

背景技术

星用Ka频段低噪声放大器的主要功能是将卫星接收到的微弱信号放大到一定电平输出，同时尽可能减少引入的额外噪声。现代卫星对链路噪声指标要求越来越苛刻，对卫星转发器而言，降低噪声的关键途径就是改进低噪声放大器的噪声性能。目前Ka波段低噪声放大器噪声指标要求小于2.5dB(全温度范围)，传统设计方法很难实现这一目标。

国外已有采用管芯匹配电路形式来设计Ka低噪声放大器的先例，但采用的匹配电路均为并联开路或串联短路等电路形式。C.L.Lau，T.LepKowSKi等人在1990IEEE MTT-S Digest上发表了“44GHzHYBRID Low noise Amplifier Using ION-Implanted MESFETs”，其匹配电路形式为并联开路形式。但是，并联开路电路形式在Ka频段宽带特性不好，并且匹配电路Q值不高，插入损耗较大。

Ziqiang Yang，Tao Yang等人在APMC 2005 Proceedings上发表“TheDesign of a Ka Band Two Stage Monolithic Low Noise Amplifier”，匹配电路采用串联短路形式。但是，串联短路电路形式是通过匹配电路打孔接地来实现，Ka频段电路打孔接地经常带来电路寄生参数，影响电路匹配特性。

国内的王军贤等人1998年在“固体电子学研究与发展”发表题为“Ka低噪声放大器设计”中，叙述了采用HEMT管芯电路形式来设计Ka低噪声放大器，但未能给出具体匹配电路形式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于HEMT管芯的Ka频段低噪声放大器，其结构简单、体积小型化、性能好且稳定、可靠，并且能够实现噪声系数的大幅度降低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于HEMT管芯的Ka频段低噪声放大器，包括依次相接的输入波导隔离器、Ka频段低噪声放大器电路模块和输出波导隔离器且三者组成一个射频通道，还包括与所述射频通道相接且内部集成有偏置电路的滤波及稳压电路；所述Ka频段低噪声放大器电路模块包括依次相接的前级低噪声处理电路模块和用于提高增益的后级增益调节电路模块，其特征在于：所述低噪声处理电路模块为HEMT管芯及其管芯匹配电路组成，所述管芯匹配电路为高低阻抗变换匹配电路。

所述Ka频段低噪声放大器电路模块的电路调试方式为金带压焊调试方式；所述Ka频段低噪声放大器电路模块的输入输出高频绝缘子均采用金带包接软搭接方式进行连接。

所述射频通道的数量为两个，所述射频通道和滤波及稳压电路均设置在同一个壳体内。

所述HEMT管芯为两级NE321000管芯。

所述增益调节电路模块由两个用于提高增益的增益调整芯片一和增益调整芯片二串接组成，所述增益调整芯片一和增益调整芯片二均为CHA2069芯片且两个CHA2069芯片之间串接有一个起温补作用的压控衰减器芯片，所述压控衰减器芯片为芯片CHT3091a；所述芯片CHT3091a和增益调整芯片二之间接有带通滤波器；

所述射频通道的输入信号依次经输入波导隔离器、两级NE321000管芯、增益调整芯片一、3dB固定衰减芯片、芯片CHT3091a、带通滤波器、增益调整芯片二以及输出波导隔离器后输出；所述NE321000管芯和增益调整芯片一之间以及增益调整芯片二和之间均接有过渡线电路。

所述3dB固定衰减芯片为芯片TGL4201-03-EPU。