一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块
技术领域
本发明属于放大器技术领域。
背景技术
近年来,随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展,高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向,对微波滤波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些国防尖端设备中,双工器已经成为该波段接收和发射支路中的关键电子部件,描述这种部件性能的主要指标有:通带工作频率范围、阻带频率范围、隔离度、通带插入损耗、阻带衰减、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。
低温共烧陶瓷是一种电子封装技术,采用多层陶瓷技术,能够将无源元件内置于介质基板内部,同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点,已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值,便于内嵌无源器件,散热性好,可靠性高,耐高温,冲震等优点,利用LTCC技术,可以很好的加工出尺寸小,精度高,紧密型好,损耗小的微波器件。
发明内容
本发明的目的是提供一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,采用LTCC技术,实现在作频段为3.1-3.4GHz时对信号的放大,体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的新结构高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,包括低噪声放大器LNA和SHF波段滤波器Filter,SHF波段滤波器Filter的上侧面设有低噪声放大器LNA,SHF波段滤波器Filter的左侧面设有信号输入端P1,SHF波段滤波器Filter的右侧面设有信号输出端P2,SHF波段滤波器Filter的后侧面从左至右设有接地端P3和电源端P4,SHF波段滤波器Filter的前侧面从左至右设有悬空端P5和接地端P6,信号输入端P1、接地端P6和电源端P4分别通过带状线input、带状线GND和带状线VDD连接低噪声放大器LNA,低噪声放大器LNA的输出端连接带状线output;
SHF波段滤波器Filter包括第一接地层、第一Z形结构层、第一谐振层、第二谐振层、第二接地层、第三谐振层、第四谐振层、第二Z形结构层、第三接地层、通孔Via1和通孔Via2,第一接地层、第一Z形结构层、第一谐振层、第二谐振层、第二接地层、第三谐振层、第四谐振层、第二Z形结构层和第三接地层为从上至下依次设置,第一接地层上设有接地板shield1,第二接地层上设有接地板shield2,第三接地层上设有接地板shield3,第一Z形结构层上设有Z形带状线Z1、Z形带状线Z1的一端连接接地端P3,另一端连接接地端P6;
第一层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4,带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4的前端均通过带状线连接在一起,带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4的后端均为悬空设置,带状线L4的右边设有通孔Via1,带状线L4通过通孔Via1连接带状线output,带状线L4的前端连接接地端P6;
第二层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8,带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8的后端均通过带状线连接在一起,带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8的前端均为悬空设置,带状线L5的后端连接接地端P3;
第三层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16,带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16的后端均通过带状线连接在一起,带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16的前端均为悬空设置,带状线L13的后端连接接地端P3;
第四层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12,带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12的前端均通过带状线连接在一起,带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12的后端均为悬空设置,带状线L9的左边设有通孔Via2,带状线L9通过通孔Via2连接带状线L1,带状线L12的前端连接接地端P6,带状线L12还连接信号输出端P2;
第二Z形结构层上设有Z形带状线Z2,Z形带状线Z2的一端连接接地端P3,另一端连接接地端P6。
所述信号输入端P2和信号输出端P1均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。
所述一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块由多层低温共烧陶瓷工
艺制成。
本发明所述的一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,采用LTCC技术,实现在作频段为3.1-3.4GHz时对信号的放大,体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的新结构高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,可大批量生产等优点,卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。
附图说明
图1是本发明的原理图框图;
图2是本发明的外部结构示意图;
图3是本发明的SHF波段滤波器Filter的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,包括低噪声放大器LNA和SHF波段滤波器Filter,SHF波段滤波器Filter的上侧面设有低噪声放大器LNA,SHF波段滤波器Filter的左侧面设有信号输入端P1,SHF波段滤波器Filter的右侧面设有信号输出端P2,SHF波段滤波器Filter的后侧面从左至右设有接地端P3和电源端P4,SHF波段滤波器Filter的前侧面从左至右设有悬空端P5和接地端P6,信号输入端P1、接地端P6和电源端P4分别通过带状线input、带状线GND和带状线VDD连接低噪声放大器LNA,低噪声放大器LNA的输出端连接带状线output;
SHF波段滤波器Filter包括第一接地层、第一Z形结构层、第一谐振层、第二谐振层、第二接地层、第三谐振层、第四谐振层、第二Z形结构层、第三接地层、通孔Via1和通孔Via2,第一接地层、第一Z形结构层、第一谐振层、第二谐振层、第二接地层、第三谐振层、第四谐振层、第二Z形结构层和第三接地层为从上至下依次设置,第一接地层上设有接地板shield1,第二接地层上设有接地板shield2,第三接地层上设有接地板shield3,第一Z形结构层上设有Z形带状线Z1、Z形带状线Z1的一端连接接地端P3,另一端连接接地端P6;
第一层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4,带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4的前端均通过带状线连接在一起,带状线L1、带状线L2、带状线L3和带状线L4的后端均为悬空设置,带状线L4的右边设有通孔Via1,带状线L4通过通孔Via1连接带状线output,带状线L4的前端连接接地端P6;
第二层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8,带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8的后端均通过带状线连接在一起,带状线L5、带状线L6、带状线L7和带状线L8的前端均为悬空设置,带状线L5的后端连接接地端P3;
第三层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16,带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16的后端均通过带状线连接在一起,带状线L13、带状线L14、带状线L15和带状线L16的前端均为悬空设置,带状线L13的后端连接接地端P3;
第四层谐振层上从左至右依次间隔设有带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12,带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12的前端均通过带状线连接在一起,带状线L9、带状线L10、带状线L11和带状线L12的后端均为悬空设置,带状线L9的左边设有通孔Via2,带状线L9通过通孔Via2连接带状线L1,带状线L12的前端连接接地端P6,带状线L12还连接信号输出端P2;
第二Z形结构层上设有Z形带状线Z2,Z形带状线Z2的一端连接接地端P3,另一端连接接地端P6。
所述信号输入端P2和信号输出端P1均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。
所述一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块由多层低温共烧陶瓷工艺制成。
本发明采用的WFD022036-L12型芯片使用0.5um栅长砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺制造而成。所有芯片产品经100%射频测量。该芯片主要用于微波收发组件,无线通信等。
本发明一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,其工作频段为3.1-3.4GHz,尺寸仅为3.4mm*4.1mm*2.53mm.
本发明所述的一种高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,采用LTCC技术,实现在作频段为3.1-3.4GHz时对信号的放大,体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的新结构高噪声抑制SHF波段低噪声放大器模块,可大批量生产等优点,卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。