[发明专利]一种低噪声放大器

说明书

本发明公开了一种低噪声放大器，所述低噪声放大器包括输入级匹配网络1、第一级放大器2、级间网络3、第二级放大器4、输出级匹配网络5；所述第一级放大器2为源极带有串联电感反馈的共源放大结构；所述第一级放大器2包括第一场效应器件Q1和第一串联网络9，所述第一串联网络9连接于第一场效应器件Q1的源极并接地。本发明的低噪声放大器在串联反馈共源场效应器件和并联反馈共源场效应器件之间的级间网络综合使用了并联RC和串联RC的有耗频率补偿匹配网络，保证信号最大能量传输以及改善平带内增益平坦度、提高电路的稳定性，该低噪声放大器在2～4GHz频段内具有27dB的电路增益，增益平坦度为±0.22dB，反射系数在‑10dB以下，电路噪声系数小于1dB。

技术领域

本发明涉及微波电路技术领域，尤其涉及一种低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)用于对天线接收到的空间信号进行放大，是微波接收系统的关键电路。目前，随着通信容量和通信频段的增加，系统工作频率和工作带宽进一步提升，对放大器提出了宽带要求，同时为了保持系统的接收灵敏度，又要求放大器具有低噪声系数，这给电路设计带来新的难度。

目前，宽带低噪声放大器主要有有耗匹配宽带放大器、分布式宽带放大器、有源匹配宽带放大器和反馈式宽带放大器。有耗匹配宽带放大器会影响电路的噪声系数，分布式宽带放大器增益较低，有源匹配放大器一般输入级器件采用共栅放大器，但是在高频会出现明显的负阻特性，给电路带来潜在的不稳定问题。反馈式宽带放大器可以得到平坦的增益响应，并可在很宽频带内降低输入、输出电压驻波，但由于反馈电阻的引入，往往增加了电路的噪声系数。因此有必要研究一种新的宽带低噪声放大器。有鉴于目前低噪声放大器存在的缺陷，本发明人进行研究创新，提出一种兼具低噪声、高平坦度、低反射损耗的低噪声放大器，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种兼具低噪声、高增益、高平坦度、低驻波、高稳定性的低噪声放大器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低噪声放大器，所述低噪声放大器包括输入级匹配网络1、第一级放大器2、级间网络3、第二级放大器4、输出级匹配网络5；所述第一级放大器2为源极带有串联电感反馈的共源放大结构；所述第一级放大器2包括第一场效应器件Q1和第一串联网络9，所述第一串联网络9连接于第一场效应器件Q1的源极并接地。

所述第二级放大器4包括第二场效应器件Q2、并联反馈网络10和第二串联网络12；所述并联反馈网络10连接于第二场效应器件Q2的栅极与漏极之间；

所述级间网络3，包含级间匹配网络6、第一偏置网络7和第二偏置网络8；所述级间匹配网络6连接于第一级放大器2与第二级放大器4之间，其作用在于信号阻抗匹配、并改善平带内增益平坦度以及保证电路稳定；所述第一偏置网络7和第二偏置网络8分别对第一场效应器件Q1的漏端和第二场效应器件Q2栅端进行直流供电。

在一个实施例中，级间匹配网络6包括三个电阻：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，三个电容：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，以及第一电感L1。所述第一电容C1与第一电阻R2并联构成并联电路，所述第一电阻R1串联所述并联电路，所述第一电阻R1一端连接第一级放大器2，另一端连接所述第一电容C1与第二电阻R2并联构成的并联电路，所述并联电路的另一端连接第三电容C3，所述第三电容C3串联第一电感L1，第一电感L1的另一端连接第二级放大器4，在所述第一电容C1与第二电阻R2构成的并联电路与第三电容C3之间并联第三电阻R3，所述第三电阻R3串联第二电容C2后接地。由第二电阻R2和第一电容C1组成的并联电路串联于RF通路调整带内平坦度，由第三电阻R3和第二电容C2组成的串联电路并联于RF通路，进一步调整带内平坦度和高频段电路稳定性。第一电感L1用以改善增益，第一电容C1取较小值，用以改善输入级器件的稳定性。