CN204180032U - 小型化低噪声放大滤波组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化低噪声放大滤波组件，本实用新型内包含有包括有低噪声放大器、滤波器和驱动放大器，其中，低噪声放大器采用两级放大，前级放大低噪声设计，使用集总参数元件作为匹配电路元件，压缩电路尺寸，后级放大采用负反馈技术补偿增益；滤波器采用椭圆函数原型设计，带外抑制度高；驱动放大器采用大动态放大管，输出信号动态范围大。本实用新型采用一体化设计，将低噪声放大器、滤波器、驱动放大器集成一体，具有噪声系数低、端口驻波好、增益平坦度好、动态范围大、带外抑制度高的特点，结构紧凑，集成度高，可以广泛应用于通信、雷达等微波设备的低噪声放大和滤波。

Description

小型化低噪声放大滤波组件

技术领域

本实用新型涉及应用到通信、雷达等微波设备的低噪声放大和滤波技术领域。

背景技术

目前，微波器件的小型化已经成为发展趋势，传统的功能单一的组件应用已经越来越少，尤其是现在相控阵体制产品的大量应用，对微波组件的小型化和集成化提出了更高的要求。

传统的放大器设计较多采用分布参数设计，往往设计出的产品的尺寸比较大，而且单一功能组件设计时考虑的参数指标较少，设计简单，而将放大器和滤波器集成设计，有些参数可能是互相牵制的，更需要设计时综合考虑，而且集成设计后的产品密封在一个封闭的腔体内，腔体效应和射频信号之间的互扰更需要充分考虑，对综合设计提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型采用一体化设计，将放大电路和滤波电路集成在一块印制板上，尺寸紧凑，电性能优异，其中放大电路采用集中参数器件匹配，噪声系数低，尺寸小，同时采用负反馈技术，补偿了放大器增益随频率增加而降低的特性，滤波电路采用椭圆函数滤波器原型，带外抑制度高；组件整体具有噪声系数低、增益平坦度高、驻波好、带外抑制度高和动态范围大的特点，应用前景广阔。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种小型化低噪声放大滤波组件，由低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3构成；所述低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3集成在同一块PCB板上；所述低噪声放大器1包括两级放大单元，依次为第一级放大单元和第二级放大单元。

进一步说，低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3之间通过微带相互连接。

本实用新型的低噪声放大器1采用两级放大，前级放大低噪声设计，使用集总参数元件作为匹配电路元件，压缩电路尺寸，后级放大采用负反馈技术补偿增益；本实用新型的滤波器2采用椭圆函数原型设计，带外抑制性能优异；本实用新型的驱动放大器3的输出信号动态范围大。此外，本实用新型采用一体化设计，将低噪声放大器1、滤波器2和放大器3三者集成在一块印制板上，小型化、集成化程度高。

本实用新型的优点是：

本实用新型采用一体化设计，将低噪声放大器1、滤波器2、驱动放大器3集成一体，具有噪声系数低、端口驻波好、增益平坦度好、动态范围大、带外抑制性能优异的特点，结构紧凑，集成度高，可以广泛应用于通信、雷达等微波设备的低噪声放大和滤波。

本实用新型的低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3集中在一个封闭的腔体内，各电路的结构、布局充分考虑了腔体效应和射频信号之间互扰，从而确保了作为整体的电路结构在体积缩小的同时，兼顾产品的性能；与传统的、由3个相互独立的低噪声放大器、滤波器和驱动放大器焊接而成的滤波组件相比较，本实用新型的体积缩小20%至60%，且具有良好的抗电磁干扰的能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构电路示意图。

图2为图1中低噪声放大器1的电路图。

图3为图1中滤波器2的电路图。

图4为图1中驱动放大器3的电路图。

具体实施方式

现结合附图详细说明本实用新型的结构特点。

如图1所示，一种小型化低噪声放大滤波组件，由低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3构成；所述低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3集成在同一块PCB板上；所述低噪声放大器1包括两级放大单元，依次为第一级放大单元和第二级放大单元。

进一步说，所述滤波器2由依次首尾连接的第一级隔离直流单元、六级滤波单元和第二级隔离直流单元构成。

如图1所示，所述第一级放大单元由电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和场效应管V1构成；其中，电容C1的一端为本放大滤波组件的输入端口，电容C1的另一端分别连接电容C2、电感L1和电感L2的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端与场效应管V1的栅极相连，电感L2的另一端分别与电容C3、电阻R1和电阻R2的一端相连接，电容C3的另一端以及电阻R1的另一端均接地，电阻R2的另一端分别与电容C4、电阻R3和电感L3的一端相连接，电容C4的另一端接地，电阻R3的另一端连接+5V电源，电感L3的另一端与场效应管V1的漏极和电容C5的一端相连，场效应管V1的源极接地；电容C5的另一端为本级放大单元的输出端，详见图2。

如图1所示，第二级放大单元由电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电感L4、电感L5、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和场效应管V2构成；其中，电阻R4的一端、电阻R5的一端和场效应管V2的栅极连接在一起，共同构成本级放大电路的输入端（即电容C5的另一端）；电阻R4的另一端连接到电容C7的一端，电阻R5的另一端分别与电容C6的一端、电阻R6的一端以及R9的一端相连接，电容C6的另一端以及电阻R6的另一端分别接地，电阻R9的另一端分别与电阻R10的一端、电容C10的一端和电感L4的一端相连接，电阻R10的另一端连接+5V电源，电容C10的另一端接地，电感L4的另一端分别与场效应管V2的漏极、电容C7的一端和电感L5的一端相连接，电容C7的另一端与电阻R4的一端连接, 电感L5的另一端是本级放大电路的输出端，场效应管V2的源极分别与电容C8的一端、电阻R7的一端、电容C9的一端和电阻R8的一端相连接，电容C8的另一端、电阻R7的另一端、电容C9的另一端和电阻R8的另一端均接地，电容C11的一端连接+5V电源，电容C11的另一端接地，详见图2。

如图1所示，滤波器2的第一级隔离直流单元为单个电容C12，第二级隔离直流单元单个电容C26，六级滤波单元由14个电容和13个电感构成。

如图3所示，进一步说，构成六级滤波单元的电容和电感依次记为电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25和电感L6、电感L7、电感L8、电感L9、电感L10、电感L11、电感L12、电感L13、电感L14、电感L15、电感L16、电感L17和电感L18，其中，所述电感L5的一端与第一级隔离直流单元（即电容C12一端）的输出端相连接；电感L5的另一端分别与电容C13的一端、电感L6的一端、电容C14的一端和电感L7的一端相连接，电容C14另一端、电感L7的另一端、电容C15的一端、电感L8的一端、电容C16的一端和电感L9的一端共同连接在一起，电容C16另一端、电感L9的另一端、电容C17的一端、电感L10的一端、电容C18的一端和电感L11的一端共同连接在一起，电容C18另一端、电感L11的另一端、电容C19的一端、电感L12的一端、电容C20的一端和电感L13的一端共同连接在一起，电容C20另一端、电感L13的另一端、电容C21的一端、电感L14的一端、电容C22的一端和电感L15的一端共同连接在一起，电容C22另一端、电感L15的另一端、电容C23的一端、电感L16的一端、电容C24的一端和电感L17的一端共同连接在一起，电容C24另一端、电感L17的另一端、电容C25的一端、电感L18的一端、第二级隔离直流单元的输入端（即电容C26的一端）共同连接在一起，电容C13的另一端、电感L6的另一端均接地，电容C15的另一端、电感L8的另一端、电容C17的另一端、电感L10的另一端、电容C19的另一端、电感L12的另一端、电容C21的另一端、电感L14的另一端、电容C23的另一端、电感L16的另一端、电容C25的另一端和电感L18的另一端连接在一起并接地。

如图1所示，驱动放大器3由电阻R13、放大管V3、电容C27、电容C28、电容C29和电感L19构成；其中，电阻R13一端与滤波器2的输出端（即电容C26的另一端）相连接，电阻R13的另一端与放大管V3的输入引脚连接，放大管V3的输出引脚与电容C27的一端、电感L19的一端相连接，电容C27的另一端为本放大滤波组件输出端口，电感L19的另一端分别与电容C28的一端、电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端连接+5V电源，电容C29的一端连接+5V电源 ，电容C29的另一端接地，详见图4。

 进一步说，低噪声放大器1、滤波器2和驱动放大器3之间通过微带相互连接。

Claims (8)

1.一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：由低噪声放大器（1）、滤波器（2）和驱动放大器（3）构成；所述低噪声放大器（1）、滤波器（2）和驱动放大器（3）集成在同一块PCB板上；所述低噪声放大器（1）包括两级放大单元：串联在一起的第一级放大单元和第二级放大单元。

2.如权利要求1所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：所述滤波器（2）由依次首尾连接的第一级隔离直流单元、六级滤波单元和第二级隔离直流单元构成。

3.如权利要求1所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：所述第一级放大单元由电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和场效应管V1构成；其中，电容C1的一端为本放大滤波组件的输入端口，电容C1的另一端分别连接电容C2、电感L1和电感L2的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端与场效应管V1的栅极相连，电感L2的另一端分别与电容C3、电阻R1和电阻R2的一端相连接，电容C3的另一端以及电阻R1的另一端均接地，电阻R2的另一端分别与电容C4、电阻R3和电感L3的一端相连接，电容C4的另一端接地，电阻R3的另一端连接+5V电源，电感L3的另一端与场效应管V1的漏极和电容C5的一端相连，场效应管V1的源极接地；电容C5的另一端为本级放大单元的输出端。

4.如权利要求1所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：第二级放大单元由电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电感L4、电感L5、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和场效应管V2构成；其中，电阻R4的一端、电阻R5的一端和场效应管V2的栅极连接在一起，共同构成本级放大电路的输入端；电阻R4的另一端连接到电容C7的一端，电阻R5的另一端分别与电容C6的一端、电阻R6的一端以及R9的一端相连接，电容C6的另一端以及电阻R6的另一端分别接地，电阻R9的另一端分别与电阻R10的一端、电容C10的一端和电感L4的一端相连接，电阻R10的另一端连接+5V电源，电容C10的另一端接地，电感L4的另一端分别与场效应管V2的漏极、电容C7的一端和电感L5的一端相连接，电容C7的另一端与电阻R4的一端连接, 电感L5的另一端是本级放大电路的输出端，场效应管V2的源极分别与电容C8的一端、电阻R7的一端、电容C9的一端和电阻R8的一端相连接，电容C8的另一端、电阻R7的另一端、电容C9的另一端和电阻R8的另一端均接地，电容C11的一端连接+5V电源，电容C11的另一端接地。

5.如权利要求2所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：滤波器（2）的第一级隔离直流单元为单个电容C12，第二级隔离直流单元单个电容C26，六级滤波单元由14个电容和13个电感构成。

6.如权利要求5所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：构成六级滤波单元的电容和电感依次记为电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25和电感L6、电感L7、电感L8、电感L9、电感L10、电感L11、电感L12、电感L13、电感L14、电感L15、电感L16、电感L17和电感L18，其中；所述电感L5的一端与第一级隔离直流单元的输出端相连接；电感L5的另一端分别与电容C13的一端、电感L6的一端、电容C14的一端和电感L7的一端相连接，电容C14另一端、电感L7的另一端、电容C15的一端、电感L8的一端、电容C16的一端和电感L9的一端共同连接在一起，电容C16另一端、电感L9的另一端、电容C17的一端、电感L10的一端、电容C18的一端和电感L11的一端共同连接在一起，电容C18另一端、电感L11的另一端、电容C19的一端、电感L12的一端、电容C20的一端和电感L13的一端共同连接在一起，电容C20另一端、电感L13的另一端、电容C21的一端、电感L14的一端、电容C22的一端和电感L15的一端共同连接在一起，电容C22另一端、电感L15的另一端、电容C23的一端、电感L16的一端、电容C24的一端和电感L17的一端共同连接在一起，电容C24另一端、电感L17的另一端、电容C25的一端、电感L18的一端、第二级隔离直流单元的输入端共同连接在一起，电容C13的另一端、电感L6的另一端均接地，电容C15的另一端、电感L8的另一端、电容C17的另一端、电感L10的另一端、电容C19的另一端、电感L12的另一端、电容C21的另一端、电感L14的另一端、电容C23的另一端、电感L16的另一端、电容C25的另一端和电感L18的另一端连接在一起并接地。

7.如权利要求1所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：驱动放大器（3）由电阻R13、放大管V3、电容C27、电容C28、电容C29和电感L19构成；其中，电阻R13一端与滤波器（2）的输出端相连接，电阻R13的另一端与放大管V3的输入引脚连接，放大管V3的输出引脚与电容C27的一端、电感L19的一端相连接，电容C27的另一端为本放大滤波组件输出端口，电感L19的另一端分别与电容C28的一端、电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端连接+5V电源，电容C29的一端连接+5V电源 ，电容C29的另一端接地。

8.如权利要求1所述的一种小型化低噪声放大滤波组件，其特征在于：低噪声放大器（1）、滤波器（2）和驱动放大器（3）之间通过微带相互连接。