[实用新型]电容负反馈形式的低噪声放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于超短波有源器件低噪声放大器技术领域，涉及一种电容负反馈形式的低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器是现代通信技术和电子战等应用中一个极其重要的部分，是接收系统的核心器件。

在接收系统中，低噪声放大器总是处于前端的位置。整个接收系统的噪声取决于低噪声放大器的噪声。与普通放大器相比，低噪声放大器一方面可以减小系统的杂波干扰，提高系统的灵敏度；另一方面放大系统所需信号，保证系统工作的正常运行。低噪声放大器的性能不仅制约了整个接收系统的性能，而且，对于整个接收系统技术水平的提高，也起了决定性的作用。它已广泛地应用于宇宙通讯、雷达、电子对抗、遥测遥控、射电天文、大地测绘、微波通信等无线电通信系统中。

现有低噪声放大器的电路实现形式主要包含：平衡电路、负反馈电路、有源匹配、有损匹配和行波电路等形式。低噪声放大器的性能指标主要包括：工作带宽、通带增益及平坦度、反射损耗、噪声系数、增益压缩点等。

低噪声放大器是通过适当的偏置电路和输入输出匹配网络，结合晶体管(双极性晶体管或者场效应管)的放大作用，完成输入信号的功率放大。在此过程中，要尽量降低电路内部产生的噪声。

如图1所示，为典型的单管低噪声放大器结构示意图，包括输入匹配1、偏置网络2和电源3。对于这一电路，它在某一频率处的最佳输入匹配阻抗为Z_S＝R_S+jX_S，而最佳噪声匹配阻抗为Z_opt＝R_opt+jX_opt。两个匹配阻抗不尽相同，特别是阻抗的实部存在较大的差异。所以低噪声放大器的设计通常难以对这两方面实现同时兼顾。但是可以通过一定的电路拓扑结构形式来补偿由于为适应最佳噪声匹配而引入的源端失配。

在进行低噪声放大器源端匹配时，往往存在输入匹配和噪声系数的矛盾：为了实现低噪放的最小噪声，电路的源端匹配应按照最佳噪声点来进行设计；为了实现低噪放的最大功率传输，电路的源端匹配应按照最佳输入匹配点来进行设计。但是由于晶体管器件本身的原因，放大电路的最佳噪声匹配点与最佳输入匹配点是不相同的。本实用新型针对上述矛盾，提出了一种电容负反馈形式的低噪声放大电路。它在不增加电路结构复杂性的基础上，能有效减小最佳输入匹配点与最佳噪声点之间的差异，从而使放大器在实现输入阻抗匹配的同时获得理想的噪声性能。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种电容负反馈形式的低噪声放大器。

本实用新型针对上述技术问题所采用的技术方案如下：

电容负反馈形式的低噪声放大器包括第一偏置电阻R1、第二偏置电阻R2、第三偏置电阻R3、第一保护电阻R4、第二保护电阻R5、反馈电阻R6、稳定电阻R7、第一隔直电容C1、第二隔直电容C5、第一旁路电容C2、第二旁路电容C3、第三旁路电容C8、第四旁路电容C9、匹配电容C4、第一反馈电容C6、第二反馈电容C7、第一匹配电感L1、第二匹配电感L2、第三匹配电感L4、第一射频扼流电感L3、第二射频扼流电感L5、场效应管PHEMT和5V供电电源。

第一匹配电感L1的一端与信号输入端连接，另一端与第二匹配电感L2的一端、第一隔直电容C1一端连接；第二匹配电感L2的另一端接地，第一隔直电容C1另一端、第一反馈电容C6的一端、第一射频扼流电感L3的一端与场效应管PHEMT的栅极连接；第一射频扼流电感L3的另一端、第一旁路电容C2的一端与第二保护电阻R5的一端连接，第一旁路电容C2的另一端接地；第二保护电阻R5的另一端、第二旁路电容C3的一端与第一保护电阻R4的一端连接，第二旁路电容C3的另一端接地；第一保护电阻R4的另一端、第二偏置电阻R2的一端与第三偏置电阻R3的一端连接，第三偏置电阻R3的另一端接地；

第一反馈电容C6的另一端与反馈电阻R6的一端连接，反馈电阻R6的另一端、稳定电阻R7的一端、第二射频扼流电感L5的一端、第二反馈电容C7的一端与场效应管PHEMT的漏极连接，第二反馈电容C7的另一端与场效应管PHEMT的源极连接；第二射频扼流电感L5的另一端、第二偏置电阻R2的另一端、第一偏置电阻R1的一端与第三旁路电容C8的一端连接，第三旁路电容C8的另一端接地；第一偏置电阻R1的另一端、第四旁路电容C9的一端与5V供电电源的连接，第四旁路电容C9的另一端接地；