北斗S波段接收机小型化低噪声放大器的研制

发布时间：2017-09-02 23:15

  本文关键词：北斗S波段接收机小型化低噪声放大器的研制

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【摘要】：低噪声放大器是接收机的一个关键部件,可广泛用于电子对抗、雷达监测、微波通信、卫星导航等方面。低噪声放大器的性能对于降低接收机噪声,提高通信质量有重要作用。随着手持设备的普及应用,用户对产品的尺寸提出了更严格要求,要求低噪声放大器向小型化低电压方向发展。本论文所研制的低噪声放大器工作在北斗S波段,中心频率为2491.75MHz,带宽为8 MHz,工作电压为3.3V,工作电流小于40mA,尺寸大小为58mm×30mm×10mm。本课题采用理论分析与仿真相结合的方法对低噪声放大器展开讨论,从放大电路形式的选择、匹配电路的设计、偏置电路的结构选择、稳定性分析等方面进行低噪声放大器的设计。利用Advanced Design System(ADS)射频软件进行电路原理图的仿真,分析低噪声放大器的增益、驻波、噪声系数以及稳定性问题,利用Protel软件进行PCB图的绘制。最终完成S波段低噪声放大器的版图设计以及电路的加工调试一系列过程,研制出用于北斗S波段接收系统的低噪声放大器。达到指标为:增益为39±2dB,噪声系数小于1.5dB,输入驻波小于1.5,输出驻波小于2.0。测试结果表明所研制的低噪声放大器满足指标要求,符合市场要求,适合大量生产。
【关键词】：北斗 微波 S波段 小型化 低噪声放大器
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.3;TN965.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 论文研究背景和选题意义8-10
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 选题意义9-10
• 1.2 发展现状及应用前景10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第2章 低噪声放大器设计的基本理论12-24
• 2.1 散射矩阵12-13
• 2.2 低噪声放大器的主要指标13-18
• 2.2.1 噪声系数与噪声级联13-15
• 2.2.2 功率增益15-16
• 2.2.3 增益平坦度16-17
• 2.2.4 工作频带17
• 2.2.5 输入输出驻波比17
• 2.2.6 线性范围17-18
• 2.3 稳定性分析18-20
• 2.4 阻抗匹配网络20-23
• 2.4.1 匹配电路设计20-22
• 2.4.2 Smith圆图阻抗变换22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 低噪声放大器的设计方法24-30
• 3.1 低噪声放大器的组成及设计步骤24
• 3.2 小型化低噪声放大器的设计要求24-28
• 3.2.1 电路形式的选择24-25
• 3.2.2 低噪声器件的选择25-27
• 3.2.3 偏置电路设计27-28
• 3.2.4 匹配电路设计28
• 3.3 低噪声放大器的计算机设计方法28-29
• 3.4 低噪声放大器的屏蔽性设计29
• 3.5 本章小结29-30
• 第4章S波段小型化低噪声放大器的设计与仿真30-48
• 4.1 主要指标要求30
• 4.2 板材的确定30
• 4.3 第一级放大电路设计方案30-34
• 4.3.1 第一级放大器件选择30-31
• 4.3.2 第一级电路结构选择31
• 4.3.3 偏置电路设计31-32
• 4.3.4 稳定性设计32-34
• 4.4 第二、三级放大电路设计方案34-35
• 4.5 低噪声放大器的三级设计方案35-36
• 4.6 低噪声放大器电路仿真过程36-44
• 4.6.1 第一级放大电路仿真设计36-40
• 4.6.2 第二、三级放大电路仿真设计40-43
• 4.6.3 三级级联电路仿真设计及仿真结果43-44
• 4.7 PCB版图设计44-45
• 4.7.1 布局原则45
• 4.7.2 布线原则45
• 4.8 本章小结45-48
• 第5章 低噪声放大器的测试及结果分析48-56
• 5.1 测试中仪器的使用及注意事项48-49
• 5.2 低噪声放大器的测试49-52
• 5.2.1 噪声测试49
• 5.2.2 端口参数测试49-52
• 5.3 测试及调试总结52-54
• 5.3.1 测试总结52-53
• 5.3.2 调试总结53
• 5.3.3 出现的问题及解决方法53-54
• 5.4 研制结果54
• 5.5 本章小结54-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间所发表的论文62-64
• 致谢64

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本文编号：781462