[发明专利]一种Ka波段MMIC低噪声放大器

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及到一种用于Ka波段微波无线通信系统的Ka波段MMIC低噪声放大器。

背景技术

随着微波通信技术发展，单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)凭借其小型紧凑性、稳定性好、抗干扰能力强和产品性能一致性好的优点成为电子对抗用通信系统应用中理想的选择。

Ka波段MMIC低噪声放大器设计于微波射频接收系统的前端，其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号放大。前端放大器的噪声系数对整个微波系统的噪声影响较大，前端放大器噪声系数的增益将决定后端电路的噪声抑制程度，前端放大器的线性度对整个系统的线性度和共模抑制比具有非常重要的影响。现有的Ka波段MMIC低噪声放大器仍然存在噪声系数较高、带内增益平坦度不够以及线性度差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的噪声系数较高、带内增益平坦度不够以及线性度差的技术问题，提供一种新的Ka波段MMIC低噪声放大器，该放大器具有噪声系数低、带内增益平坦度以及线性度较好的技术特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种Ka波段MMIC低噪声放大器，包括两级放大器、三级匹配网络和λ/4传输线结构；

所述两级放大器包括第一级场效应晶体管放大器、第一级栅极偏置网络、第一级漏极偏置网络、及第一级源极的电阻、第一源极电容并联网络，还包括第二级场效应晶体管放大器，第二级栅极偏置网络，第二级漏极偏置网络以及第二级源极的电阻、第二源极的电容并联网络；

所述λ/4传输线结构包括与所述第一级栅极偏置网络连接的第一传输线网，以及与所述第一级漏极偏置网络连接的第二传输线网，所述第一传输线网及第二传输线网包括多个串联的微带线；

所述第一级栅极偏置网络包括栅极第一支路、栅极第二支路和栅极第三支路，所述栅极第一支路、栅极第二支路和栅极第三支路均通过第一接口与第二微带线连接；所述栅极第一支路包括由第五电压供电的串联的第四电容、第七微带线、第三电阻、第四微带线；所述栅极第二支路包括由第三电压供电的串联的第五微带线和第二电容；所述栅极第三支路包括由第四电压串联第三电容后与第一栅极电压并联供电的串联的第六微带线、第二电阻和第三微带线。

信号输入到输入级匹配网络，通过第一传输线网，即第一级栅极偏置网络连接的λ/4传输线结构,使得输入的信号中的杂波以及非线性产物得以滤除，且插入损耗低，还可以起到射频隔离的作用，有效地抑制带外杂散，在较宽的频带内显著提高低噪声放大器的线性度，提高增益平坦度，降低噪声系数；信号通过第一级场效应晶体管放大器时，信号被放大，通过第二传输线网，即第一级漏极偏置网络连接的λ/4传输线结构,使得输入的信号中的杂波以及非线性产物得以进一步滤除，有效减小放大器频响的尖峰，进一步降低噪声系数，进入级间匹配网络，使得信号与第二级场效应晶体管放大器进行匹配，信号再经过第二次放大，输入到输出级匹配网络，将信号以低噪声的状态放大输出。

上述方案中，为优化，进一步地，所述第一级漏极偏置网络包括漏极第一支路、漏极第二支路和漏极第三支路，所述漏极第一支路、漏极第二支路和漏极第三支路均通过第二接口与第二十一微带线连接；所述漏极第一支路包括由第六电压串联第六电容后再与第一漏极电压并联供电的串联的第二十四微带线、第四电阻、第二十三微带线、第二十二微带线；所述漏极第二支路包括由第七电压供电的串联的第二十五微带线和第七电容；所述漏极第三支路包括由第八电压供电的串联的第八电容和第五电阻。

进一步地，所述第二级栅极偏置网络包括栅极第四支路、栅极第五支路和栅极第六支路，所述栅极第四支路、栅极第五支路和栅极第六支路均通过第三接口与第三十五微带线连接的所述栅极第四支路包括由第十电压供电的串联的第十电容、第三十四微带线、第六电阻、第三十一微带线；所述栅极第五支路包括由第十一电压供电的串联的第三十二微带线和第十二电容；所述栅极第六支路包括由第九电压串联第十一电容后与第二栅极电压并联供电的串联的第三十三微带线、第七电阻和第三十微带线。