[发明专利]一种具有超大相对带宽的分布式有源冷热噪声源

权利要求书

1.一种具有超大相对带宽的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，包括：分布式噪声网络、分布式上开关、分布式下开关和功率合成结构；

所述分布式噪声网络包括：N级低噪声放大网络，其输入端连接热噪声源和冷噪声源；依次记为第一级低噪声放大单元、……、第i级低噪声放大单元、……和第N级低噪声放大单元，用于将噪声信号进行多级放大；

所述分布式上开关包括：N个并联连接的开关，其输入端连接至分布式噪声网络的输出端，用于切换噪声源产生的热噪声信号；

所述分布式下开关包括：N个并联连接的开关，其输入端连接至分布式噪声网络的输出端，用于切换噪声源产生的冷噪声信号；

所述功率合成结构连接分布式上开关所在传输线与分布式下开关复用的分布式噪声网络传输线，通过使用相反的外部电压V_ctrl1和V_ctrl2，周期性地打开和关闭分布式上开关、下开关，从而分别实现输出冷噪声信号和热噪声信号，实现可切换的宽带冷热噪声源；

其中，N表示单级低噪声放大单元的个数，i表示单级低噪声放大单元的序号，N为大于等于2的整数，1≤i≤N。

2.如权利要求1所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述第一级低噪声放大单元、……、第i级低噪声放大单元、……和第N级低噪声放大单元的结构相同，均包括晶体管。

3.如权利要求2所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述晶体管为双极性晶体管或场效应晶体管。

4.如权利要求2所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述N级低噪声放大网络中，第i级与第i+1级晶体管之间为共发射极连接；每个晶体管的基极均通过隔直电容C₅连接至基极传输线TL₁，用于减小基极总电容值，提高工作带宽；每个晶体管的发射极均通过传输线TL₇接地，用于确保电路的稳定性；每个晶体管的集电极均通过传输线TL₈连接至传输线TL₂，用于减小寄生效应影响并提高工作带宽。

5.如权利要求1所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述分布式上开关还包括：传输线TL₃，分布式上开关中的N个开关的集电极均连接至所述传输线TL₃；

所述分布式下开关还包括：传输线TL₁，分布式下开关中的N个开关的集电极均连接至所述传输线TL₁。

6.如权利要求5所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述传输线TL₁的一端与功率合成结构连接，另一端依次通过隔直电容C₄与吸收电阻R_B接地；所述传输线TL₃的一端与功率合成结构连接，另一端通过电阻R_L接地。

7.如权利要求1-6任一项所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述分布式上开关中N个并联的开关由外部第一电压V_ctrl1控制，所述分布式下开关中N个并联的开关由外部第二电压V_ctrl2控制，且所述第一电压V_ctrl1与所述第二电压V_ctrl2相反。

8.如权利要求1-6任一项所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述功率合成结构包括：匹配网络、传输线TL₄和传输线TL₅，传输线TL₄的一端连接至传输线TL₃的一端，传输线TL₅的一端连接至传输线TL₁的一端，传输线TL₄的另一端连接至传输线TL₅的另一端，匹配网络的一端连接至传输线TL₄与传输线TL₅的连接端，匹配网络的另一端作为输出端。

9.如权利要求8所述的分布式有源冷热噪声源，其特征在于，所述匹配网络包括：传输线TL₆、电感L₁和电容C₁；

所述电容C₁的一端作为所述匹配网络的一端，所述电容C₁的另一端连接至所述传输线TL₆的一端，所述传输线TL₆的另一端作为匹配网络的另一端；所述电感L₁的一端连接至传输线TL₆与电容C₁的连接端，所述电感L₁的另一端接地。