CN206790446U - 一种应用于民航频段的低噪声放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及民航频段信号处理领域，特别是涉及一种应用于民航频段的低噪声放大器。针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种应用于民航频段的低噪声放大器。将谐振电路分别设置在低噪声放大器前后，实现可调滤波输出，同时插损减少，输出噪声系数变小。进一步的，在谐振电路中设置可调式电感与可调式二极管，大大增加了电路调节的灵活性，使得本电路具有高P‑1dB特性且带电调滤波性能。本实用新型包括LC电调滤波器、可调衰减器以及低噪声放大器；LC电调滤波器包括2个n级级联谐振电路；第一n级级联谐振电路依次通过可调衰减器、放大器后，与第二n级级联谐振电路级联连接；n级级联谐振电路是n个谐振电路依次级联形成。
Description
技术领域
本实用新型涉及民航频段信号处理领域，特别是涉及一种应用于民航频段的低噪声放大器。
背景技术
低噪声放大器在民航频段中处于前端，主要作用是放大接收微弱信号，降低噪声干扰。低噪声放大器的设计对整个接收机性能至关重要，其噪声系数直接反映接收机的灵敏度。
由于集成电路技术的发展，现有低噪声放大器都可以集成为一个单芯片，体积更小，电路更简单，且噪声系数小。但随着通讯技术的进步，也对前端低噪声放大器提出了更为严格的要求，特别是前端低噪声放大器的选择性和高P-1dB特性，直接影响接收机的抗干扰能力和接收大信号的能力。
现有低噪声放大器模块常采用滤波器和低噪声放大器芯片串联而成，这种电路要么低噪声放大器的P-1dB特性高，但中心频率固定。要么中心频率可调，但低噪声放大器的P-1dB特性很差，带有非线性杂散。这类设计不能用于频率可调且可能存在大功率信号的接收。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种应用于民航频段的低噪声放大器。将谐振电路分别设置在低噪声放大器前后，实现可调滤波输出，同时插损减少，输出噪声系数变小。进一步的，在谐振电路中设置可调式电感与可调式二极管，大大增加了电路调节的灵活性，使得本电路具有高P-1dB特性且带电调滤波性能。
本实用新型采用的技术方案是这样的：
一种应用于民航频段的低噪声放大器包括：LC电调滤波器、可调衰减器以及低噪声放大器；LC电调滤波器包括2个n级级联谐振电路；第一n级级联谐振电路依次通过可调衰减器、放大器后，与第二n级级联谐振电路级联连接； n级级联谐振电路是n个谐振电路依次级联形成；n大于等于1。
进一步的，所述谐振电路包括可变电感、可变电容二极管以及电容；可变电容二极管与电容串联，可变电感与电容、可变电容二极管形成的串联电路并联连接;并联电路靠近电容一端接地，并联电路远离电容一端作为级联端；n个谐振电路的级联端共点连接形成n级级联谐振电路；
第一n级级联谐振电路级联端作为射频输入端（如图1中RF-IN）；第二n级级联谐振电路级联端作为射频输出端（如图1中LNA-OUT端）。
进一步的，一种应用于民航频段的低噪声放大器还包括电源滤波电路；第一供电端通过电源滤波电路给可变电容二极管提供偏置电压。
进一步的，所述电源滤波电路包括第一电阻、第一电容以及第二电容；第一电阻两端分别通过第一电容以及第二电容接地；第一电阻一端通过供电端供电，第一电阻另一端连接可变电容二极管供电端，第一供电端通过可变电容二极管供电端给可变电容二极管提供偏置电压。
进一步的，所述电源滤波电路与可变电容二极管电压控制端之间设置降压电阻。
进一步的，所述可调衰减器供电端、低噪声放大器供电端分别对应通过第二供电端、第三供电端供电。
进一步的，一种应用于民航频段的低噪声放大器还包括2m个耦合电容，所述在射频输入端与第一n级级联谐振电路之间设置耦合电容；射频输出端与第二n级级联谐振电路之间设置耦合电容；第一n级级联谐振电路、第二n级级联谐振电路中n级谐振电路之间分别设置n-1个耦合电容；m大于等于1。
进一步的，所述n=2或3，m=1、2或3。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、整个电路可实现频率可调。该电路可先把P1（第一供电端）处的偏置电压控制为+3V，用无感螺丝刀调节机械式可变电感，把LC电调滤波器的中心频率调试在某个固定频率上，带宽1MHz左右，驻波小于1.8，整个通带增益大于18dB以上。在调节P1（第一供电端）处的偏置电压3V～12V，可调的频率范围可达40MHz。
2、整个电路可实现增益可调。控制P2（第二供电端）处的电压，可实现增益可调，可调增益达40dB以上。
3、此电路可实现高P-1dB特性。即大信号输入，输出信号不出现失真，经测试当输入调幅信号功率为-5dBm，调制频率为1kHz,调制度80%时，在可调的频率范围内失真度小于5%。
4、此电路可实现电源滤波。
附图说明
图1是4个谐振电路的实施例原理框图。
图2是谐振电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
1、第一供电端、第二供电端以及第三供电端电压都是可通过单片机控制DA芯片进行电压调节输出供电电压。
2、高P-1dB特性指的是输出功率大于10dbm的特性。
3、P1位第一供电端、P2为第二供电端、P3为第三供电端。
本实用新型主要包括LC电调滤波器、可调衰减器和低噪声放大器；LC电调滤波器包括四个谐振电路，谐振电路1和谐振电路2在可调衰减器前端，谐振电路3和谐振电路4在低噪声放大器后端，可调衰减器在低噪声放大器前端，如图1所示。
P3结点给低噪声放大器供+5V直流稳定电压，使低噪声放大器正常工作；本电路需要通过单片机控制DA芯片从P2结点处给可调衰减器供衰减量电压值，以达到控制射频功率输出的目的；本电路还需要通过单片机控制DA芯片从P1结点处给可变电容二极管供偏置电压，以达到控制低噪声放大器模块通道频率的目的。
谐振电路包括可变电感、压控式可变电容二极管和谐振电容，如图2所示。其中可变电感（机械式可变电感）采用高频电感结构，绕成螺旋线圈，螺旋线圈中心装有带螺纹的铝芯，通过拧动螺纹，控制铝芯进入螺旋线圈的深度来改变接入谐振电路的电感，从而控制整个谐振电路的频率。而可变电容二极管（即压控式可变电容二极管）和谐振电容共同提供整个谐振电路的电容，这个电路选用电容随电压变化的斜率比较大（在民航频段，变容二极管的可调电压在3V～12V内调节，电容值则在25pF～5pF内变化，斜率绝对值大于2pF/V。）的可变电容二极管，故控制可变电容二极管所用电压的范围就比较小，且自身的非线性随电压的增大影响比较小，故选用电容随电压变化的斜率比较大的可变电容二极管配合图2的谐振电路提高P-1dB特性，且实现整个电路频率大范围可调。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于包括：LC电调滤波器、可调衰减器以及低噪声放大器；LC电调滤波器包括2个n级级联谐振电路；第一n级级联谐振电路依次通过可调衰减器、放大器后，与第二n级级联谐振电路级联连接； n级级联谐振电路是n个谐振电路依次级联形成；n大于等于1。
2.根据权利要求1所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于所述谐振电路包括可变电感、可变电容二极管以及电容；可变电容二极管与电容串联，可变电感与电容、可变电容二极管形成的串联电路并联连接;并联电路靠近电容一端接地，并联电路远离电容一端作为级联端；n个谐振电路的级联端共点连接形成n级级联谐振电路；
第一n级级联谐振电路级联端作为射频输入端；第二n级级联谐振电路级联端作为射频输出端。
3.根据权利要求2所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于还包括电源滤波电路；第一供电端通过电源滤波电路给可变电容二极管提供偏置电压。
4.根据权利要求2所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于所述电源滤波电路包括第一电阻、第一电容以及第二电容；第一电阻两端分别通过第一电容以及第二电容接地；第一电阻一端通过供电端供电，第一电阻另一端连接可变电容二极管供电端，第一供电端通过可变电容二极管供电端给可变电容二极管提供偏置电压。
5.根据权利要求2所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于所述电源滤波电路与可变电容二极管电压控制端之间设置降压电阻。
6.根据权利要求2所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于所述可调衰减器供电端、低噪声放大器供电端分别对应通过第二供电端、第三供电端供电。
7.根据权利要求2至6之一所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于还包括2m个耦合电容，所述在射频输入端与第一n级级联谐振电路之间设置耦合电容；射频输出端与第二n级级联谐振电路之间设置耦合电容；第一n级级联谐振电路、第二n级级联谐振电路中n级谐振电路之间分别设置n-1个耦合电容；m大于等于1。
8.根据权利要求7所述的一种应用于民航频段的低噪声放大器,其特征在于n=2或3，m=1、2或3。
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|---|---|---|---|---|
| CN108390650A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-10 | 南京中感微电子有限公司 | 低功耗功率放大电路及无线接收机 |
| CN108418562A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-08-17 | 成都精位科技有限公司 | 微波谐振放大装置及系统 |
| CN114325173A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 中国空间技术研究院 | 一种航天器系统级电磁辐射发射通用测试装置及方法 |
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