[实用新型]一种超低噪声放大器

说明书

本实用新型公开了一种超低噪声放大器，包括级联的第一级放大单元、第二级放大单元和第三级放大单元，第一级放大单元的输入端连有输入匹配网络，第三级放大单元的输出端连有输出匹配网络，相邻两级放大单元之间连有级间匹配网络，三级放大单元中均采用PHEMT管作为放大器件，其特征在于：第三级放大单元中的PHEMT管有两个，仅在第三级放大单元的输入端和输出端设有定向耦合器。本实用新型能够解决传统低噪声放大器中普遍存在的噪声系数过高、线性度过低的问题。

技术领域

本实用新型涉及射频器件，特别是涉及一种超低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器一直以来在接收机里就占据着重要的位置。在接收远距离信号及天线端接收来的微弱信号时，放大器自身的噪声会很大程度地影响接收机对有用信号的提取和处理。因此低噪声放大器的核心指标即是噪声系数。

低噪声放大器广泛地应用于接收机前端及系统链路中。传统的低噪声放大器往往在第一级放大单元的输入端和第三级放大单元的输出端设有定向耦合器，由此导致25.5-40GHz频段的低噪声放大器噪声系数均在3dB左右及以上，且线性度普遍偏低，输出功率1dB压缩点不高于10dBm，拓扑结构与工艺选择并未达到最优，给后续的信号处理带来了一定的困难。因此现在十分有必要通过结构的优化，研制出工作在25.5-40GHz频段的更低噪声的低噪声放大器。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种超低噪声放大器，工作在高频特别是25.5-40GHz频段时，常温噪声系数全频段低于2dB，线性度提高，输出功率1dB压缩点高于10dBm。

技术方案：本实用新型所述的超低噪声放大器，包括级联的第一级放大单元、第二级放大单元和第三级放大单元，第一级放大单元的输入端连有输入匹配网络，第三级放大单元的输出端连有输出匹配网络，相邻两级放大单元之间连有级间匹配网络，三级放大单元中均采用PHEMT管作为放大器件，其特征在于：第三级放大单元中的PHEMT管有两个，仅在第三级放大单元的输入端和输出端设有定向耦合器。

进一步，所述设于第三级放大单元输入端的定向耦合器为第一Lange电桥LG1，设于第三级放大单元输出端的定向耦合器为第二Lange电桥LG2。这样能够实现良好的输入输出驻波比，并且能够使结构更加紧凑。

进一步，所述第二级放大单元包括第二PHEMT管P2，第三级放大单元包括第三PHEMT管P3和第四PHEMT管P4，第二级放大单元与第三级放大单元之间的级间匹配网络包括第四电容C4，第四电容C4的一端连接第二PHEMT管P2的漏极，第四电容C4的另一端分别连接第七电感L7的一端和第一Lange电桥LG1的输入端，第七电感L7的另一端接地，第一Lange电桥LG1的直通端连接第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端分别连接第八电感L8的一端和第三PHEMT管P3的栅极，第八电感L8的另一端接地，第一Lange电桥LG1的耦合端连接第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端分别连接第九电感L9的一端和第四PHEMT管P4的栅极，第九电感L9的另一端接地。第二级放大单元和第三级放大单元之间设置的级间匹配网络能够提高第二级放大单元的增益，从而降低整个超低噪声放大器的噪声系数。

进一步，所述第三级放大单元包括第三PHEMT管P3和第四PHEMT管P4，第三级放大单元输出端的输出匹配网络包括第七电容C7和第八电容C8，第七电容C7的一端连接第三PHEMT管P3的漏极，第七电容C7的另一端分别连接第十二电感L12的一端和第二Lange电桥LG2的耦合端，第十二电感L12的另一端接地，第八电容C8的一端连接第四PHEMT管P4的漏极，第八电容C8的另一端分别连接第十三电感L13的一端和第二Lange电桥LG2的直通端，第十三电感L13的另一端接地。第三级放大单元输出端设置的输出匹配网络能够调整第三级放大单元的输出阻抗，在保证超低噪声放大器增益的同时提高输出功率1dB压缩点。