一种平衡式低噪声放大器的制作方法

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种平衡式低噪声放大器。

背景技术：

随着通信技术的发展，对于接收机的灵敏度以及动态范围的要求也越来越严格，我们知道当接收机的中频带宽固定的条件下，接收机的灵敏度主要取决于接收机的噪声系数，而作为接收机前端的低噪声放大器，其噪声系数对整个接收机的噪声性能起到决定性的作用，而且低噪声放大器作为接收机的关键器件，其输入P-1性能直接影响到接收机的最大输入信号，也即影响到接收机的动态范围，由此可见，低噪声放大器的噪声及动态范围性能对接收机性能起到关键作用，低噪声放大器设计的最大难点在于最小噪声匹配和最大增益匹配的平衡，因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种最小噪声匹配和最大增益匹配平衡的低噪声放大器。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种最小噪声匹配和最大增益匹配平衡的低噪声放大器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种平衡式低噪声放大器其包括顺次电性连接的第一3dB电桥、一级放大器、第二3dB电桥，还包括电阻衰减网络和二级放大器；

一级放大器包括结构相同的第一低噪声放大器和第二低噪声放大器；

第一3dB电桥的0°输出端通过第一低噪声放大器与第二3dB电桥的IN输入端电性连接；第一3dB电桥的90°输出端通过第二低噪声放大器与第二3dB电桥的ISO输入端电性连接，第二3dB电桥的90°输出端通过电阻衰减网络与二级放大器电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，第一低噪声放大器包括ATF-58143晶体管、电阻R1-R5、电感L1-L4、电容C1和电容C2；

电容C1的一端分别与第一3dB电桥的0°输出端和电阻R1的一端电性连接，电阻R1的另一端接地，电容C1的另一端分别与电感L1的一端和ATF-58143晶体管的栅极电性连接，电感L1的另一端分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端电性连接，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端通过串联的电阻R4和电感L3与ATF-58143晶体管的漏极电性连接，ATF-58143晶体管的源极分别通过电感L2和L4接地，电容C2的一端与ATF-58143晶体管的漏极电性连接，电容C2的另一端分别与电阻R5的一端和第二3dB电桥的IN输入端电性连接。

进一步优选的，电阻衰减网络包括电阻R15-R17和电容C16；

电阻R15的一端通过电容C16与第二3dB电桥的90°输出端电性连接，电阻R16的一端与电阻R15的一端电性连接，电阻R16的另一端接地，电阻R15的另一端通过电阻R17接地。

进一步优选的，二级放大器包括电容C11-C15、电感L10-L12和低噪声放大管AH1-1；

电容C12的一端通过电容C11与电阻R15的另一端电性连接，电感L10的一端与电容C12的一端电性连接，电容C12的另一端分别与电感L11的一端和低噪声放大管AH1-1的输入端电性连接，电感L10的另一端和电感L11的另一端均接地，低噪声放大管AH1-1的输出端通过电感L12分别与电容C13的一端、电容C14的一端和电容C15的一端电性连接，电容C13的另一端、电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一50Ω负载和第二50Ω负载；

第一50Ω负载与第一3dB电桥的ISO输入端电性连接，第二50Ω负载与第二3dB电桥的0°输出端电性连接。

本实用新型的一种平衡式低噪声放大器相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置结构相同的第一低噪声放大器和第二低噪声放大器，使得平衡式低噪声放大器的增益及噪声系数与支路相同，驻波远远好于单路低噪声放大器的驻波，平衡式低噪声放大器的噪声系数与其支路的噪声系数相同，降低噪声系数；

(2)通过设置二级放大器，可以提高平衡式低噪声放大器的增益，使得平衡式低噪声放大器的噪声系数和增益匹配；

(3)通过设置电阻衰减网络，可以调整平衡式低噪声放大器的增益，改善两级级联的驻波系数；

(4)整个装置可以达到最小噪声系数和最大增益匹配的目的，降低驻波系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种平衡式低噪声放大器的结构图；

图2为本实用新型一种平衡式低噪声放大器中第一低噪声放大器的电路图；

图3为本实用新型一种平衡式低噪声放大器中电阻衰减网络和二级放大器的电路图；

图4为本实用新型一种平衡式低噪声放大器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种平衡式低噪声放大器，其包括顺次电性连接的第一3dB电桥、一级放大器、第二3dB电桥，电阻衰减网络、二级放大器第一50Ω负载和第二50Ω负载；

第一3dB电桥的ISO输入端与第一50Ω负载电性连接，射频输入信号从第一3dB电桥的IN输入端进入第一3dB电桥，第一3dB电桥的0°输出端通过第一低噪声放大器与第二3dB电桥的IN输入端电性连接，第一3dB电桥的90°输出端通过第二低噪声放大器与第二3dB电桥的ISO输入端电性连接，第二3dB电桥的90°输出端通过电阻衰减网络与二级放大器电性连接，第二50Ω负载与第二3dB电桥的0°输出端电性连接。

第一3dB电桥和第二3dB电桥组成平衡式放大电路，实现目标信号同相叠加输出，非目标信号反向叠加抵消的作用。如图1所示，第一3dB电桥的两输出信号相位相差90度，两路信号分别经第一低噪声放大器和第二低噪声放大器放大后，第一低噪声放大器和第二低噪声放大器对经过其产生幅度放大和相位偏移，第二3dB电桥对两路输入合路。

一级放大器，包括结构相同的第一低噪声放大器和第二低噪声放大器，一级放大器的增益及噪声系数与支路相同，驻波远远好于单路低噪声放大器的驻波，本实用新型的噪声系数与两支路的噪声系数紧密相关，当两支路的噪声系数相同时，本实用新型的噪声系数最小，与其支路的噪声系数相同。在本实施例中，如图2和图4所示，第一低噪声放大器包括ATF-58143晶体管、电阻R1-R5、电感L1-L4、电容C1和电容C2；具体的，电容C1的一端分别与第一3dB电桥的0°输出端和电阻R1的一端电性连接，电阻R1的另一端接地，电容C1的另一端分别与电感L1的一端和ATF-58143晶体管的栅极电性连接，电感L1的另一端分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端电性连接，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端通过串联的电阻R4和电感L3与ATF-58143晶体管的漏极电性连接，ATF-58143晶体管的源极分别通过电感L2和L4接地，电容C2的一端与ATF-58143晶体管的漏极电性连接，电容C2的另一端分别与电阻R5的一端和第二3dB电桥的IN输入端电性连接。其中，ATF-58143晶体管具有高动态范围、低噪声系数、应用频率范围广等优点；电阻R2、电阻R3和电阻R4为偏置电阻；电感L1和电感L3使直流偏置信号能传输到射频信号通路上，而ATF-58143晶体管的射频信号无法进入直流偏置；电容C7和电容C8为隔直电容；电感L2和电感L4为ATF-58143晶体管的负反馈，提高电路稳定性。

电阻衰减网络，调整本实用新型的平衡式低噪声放大器的增益，改善两级级联的驻波系数。如图3和图4所示，电阻衰减网络包括电阻R15-R17和电容C16；具体的，电阻R15的一端通过电容C16与第二3dB电桥的90°输出端电性连接，电阻R16的一端与电阻R15的一端电性连接，电阻R16的另一端接地，电阻R15的另一端通过电阻R17接地。

二级放大器，提高增益。在本实施例中，如图3和图4所示，二级放大器包括电容C11-C15、电感L10-L12和低噪声放大管AH1-1；具体的，电容C12的一端通过电容C11与电阻R15的另一端电性连接，电感L10的一端与电容C12的一端电性连接，电容C12的另一端分别与电感L11的一端和低噪声放大管AH1-1的输入端电性连接，电感L10的另一端和电感L11的另一端均接地，低噪声放大管AH1-1的输出端通过电感L12分别与电容C13的一端、电容C14的一端和电容C15的一端电性连接，电容C13的另一端、电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地。其中，低噪声放大管AH1-1匹配简单，调试方便，稳定性高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。