[发明专利]一种用于相控阵雷达的W波段差分低噪声放大器

说明书

本发明公开了一种用于相控阵雷达的W波段差分低噪声放大器，包括顺次级联的第一级差分共射共基放大电路、级间匹配网络及第二级差分共射共基放大电路，所述第一级差分共射共基放大电路与第二级差分共射共基放大电路电路结构对称，所述级间匹配网络采用变压器匹配方式；本发明的优点在于：极大地抑制共模噪声的影响，级间匹配网络采用变压器匹配的方式，结构紧凑，隔离效果好，电路结构简单，抑制环境噪声和电源噪声效果好，工作性能良好。

技术领域

本发明涉及低噪声放大器技术领域，更具体涉及一种用于相控阵雷达的W波段差分低噪声放大器。

背景技术

毫米波(30-300GHz)频段频谱资源非常丰富，相比30GHz以下的频段有很多优势，光谱带宽更宽，波长更短，因此在短距离高速无线通信系统、高分辨率雷达和高分辨率成像系统等应用上备受关注，发展迅速。其中，W波段覆盖75GHz至110GHz的电磁频谱，W波段雷达系统具有频带宽、波长短、光束窄、体积小、功耗低、穿透力强等特点。

低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)作为相控阵雷达系统接收机的前置放大器，能提供尽可能高的增益，并且更好地抑制后接模块的噪声。在接收链路中，第一级放大电路的噪声对整个系统的性能起着举足轻重的影响。处于W波段射频接收机最前端的高性能低噪声放大器，能大大提高通信系统的性能和灵敏度，在整个相控阵雷达系统中发挥着重要作用。现有技术中低噪声放大器，例如中国专利公开号CN112953407A，公开了一种W波段可滤波结构的低噪声放大器芯片，包括GaAs基片，所述GaAs基片上有第一级放大电路与第二级放大电路，第一级电路与第二级电路级联起来，所述第一级放大电路与第二级放大电路之间通过级间匹配电路连接，其能够很好的抑制低频信号达到滤波效果，但是结构较为复杂，寄生效应明显，抑制环境噪声和电源噪声效果差，性能得不到提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术低噪声放大器结构较为复杂，寄生效应明显，抑制环境噪声和电源噪声效果差，性能得不到提高的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种用于相控阵雷达的W波段差分低噪声放大器，包括顺次级联的第一级差分共射共基放大电路、级间匹配网络及第二级差分共射共基放大电路，所述第一级差分共射共基放大电路与第二级差分共射共基放大电路电路结构对称，所述级间匹配网络采用变压器匹配方式。

本发明第一级差分共射共基放大电路与第二级差分共射共基放大电路电路结构对称，能极大地抑制共模噪声的影响，级间匹配网络采用变压器匹配的方式，结构紧凑，隔离效果好，电路结构简单，抑制环境噪声和电源噪声效果好，工作性能良好。

进一步地，所述第一级差分共射共基放大电路包括输入匹配网络、顺序编号的晶体管Q1至晶体管Q4，所述输入匹配网络包括电容C1、电容C2、电感Lb、电感Le1、电感Le2及电阻Re1，所述电容C1的一端及电容C2的一端作为信号输入端，电容C1的另一端与电感Lb的一端以及晶体管Q1的基极连接，电容C2的另一端与电感Lb的另一端以及晶体管Q2的基极连接，晶体管Q1的发射极与电感Le1的一端连接，晶体管Q2的发射极与电感Le2的一端连接，电感Le1的另一端以及电感Le2的另一端通过电阻Re1接地；晶体管Q1的集电极与晶体管Q3的发射极连接，晶体管Q2的集电极与晶体管Q4的发射极连接，晶体管Q3的基极与晶体管Q4的基极连接，晶体管Q3的集电极以及晶体管Q4的集电极与级间匹配网络连接。

更进一步地，所述第一级差分共射共基放大电路还包括电容C7以及电容C8，所述晶体管Q1和晶体管Q2共用基极偏置电压Vb1，所述电感Lb1的中心抽头接基极偏置电压Vb1，所述电容C7的一端与基极偏置电压Vb1连接，电容C7的另一端接地；所述晶体管Q3和晶体管Q4共用基极偏置电压Vb2，所述电容C8的一端与基极偏置电压Vb2连接，电容C8的另一端接地。