CN211046872U - 一种可优化噪声系数的传输线直流偏置结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可优化噪声系数系数的传输线直流偏置结构。由于传输线TL1自身的寄生电阻比单个电感Lg的小，因此，如说明书附图2所示，在低噪声放大器的首级直流偏置结构中，使用传输线代替电感，可以达到优化整体电路噪声系数的效果，这种供电方式适用于低频段，同时其噪声性能不够好。后者是直接通过在晶体管的源极和漏极进行双电源供电；这种供电方式常用于高频段，而且噪声性能比单电源供电改善了许多。
Description
技术领域
本实用新型涉及单片微波集成电路技术领域，特别涉及一种应用于低噪声放大器的直流偏置结构。
背景技术
雷达系统的射频系统部分一般包括发射机、接收机和天线。射频接收机的主要工作是在尽量少引入噪声的前提下，接收与放大来自外部环境中的微弱信号，并且能够保证有用信号不会被其它杂波所干扰而导致失真，杂波不仅包含了接收机自身产生的噪声，而且还包含了相邻通信设备发射接收的信号或电磁波。
低噪声放大器基于接收机系统的首位，其对产生噪声的影响最大，因此低噪声放大器的噪声性能直接决定了接收机的灵敏度性能。基于新一代雷达接收机的共性要求为低噪声和大动态范围等，其对低噪声放大器的性能提出了新的要求，尤其是在噪声系数的性能优化方面。
射频放大器(包括低噪声放大器)基本都是由这几部分组成，分别为晶体管器件、输入匹配网络、输出匹配网络以及偏置网络。晶体管器件为有源器件，主要负责对信号进行放大；输入和输出匹配网络主要把晶体管器件的输入和输出阻抗匹配到50欧姆标准阻抗，以减少信号的反射与损耗；偏置网络则为晶体管供电，同时提供合适的静态工作点，使其能够正常有效工作。在级联系统中前级放大器的噪声系数对整个系统的噪声贡献最大，它的增益对后级电路的噪声产生具有抑制作用，增益越大，抑制作用越强。
实用新型内容
鉴以此，本实用新型提出一种应用于低噪声放大器的直流偏置结构，提供。
本实用新型的技术方案是这样实现的：低噪声放大器的噪声性能取决于第一级晶体管的噪声系数。而第一级电路的噪声性能除了受到晶体管的尺寸和直流偏置条件的影响之外，还会受到输入匹配网络的影响，比如是否实现了最佳噪声阻抗的匹配，输入匹配网络的损耗等。
因此，对于整体电路噪声性能的优化，可以在满足输入电压驻波比以及匹配到最佳噪声阻抗的条件下，通过减小输入匹配网络的损耗，达到降低整体电路噪声系数的效果。
通过把电感Lg替换成单层金属的传输线TL1，可以达到降低输入匹配网络损耗的目的，从而降低整个电路的噪声系数。由于电感Lg的Q值比较低，数值小于20；然而单层金属传输线TL1环绕而成的电感Q值可达到25以上。因此说明相同电感值的单层金属传输线TL1上的寄生电阻比电感Lg的小，也就是其输入匹配网络的损耗比较小。
通过把TL1替换成Lg，电路的噪声系数可以减少0.1dB以上，而且电路的其它性能相对比较稳定。
附图说明
图1为直流偏置结构采用传输线替代电感的电路图。
图2为本实用新型实施例公开的低噪声放大器的应用电路图。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，对本实用新型做进一步的说明。一种可优化噪声系数的传输线直流偏置结构，其特征在于，包括其结构可以优化低噪声放大器的噪声系数。
进一步的，直流偏置结构中的传输线TL1自身的寄生电阻比单个电感Lg的小，减少了对低噪声放大器噪声性能影响最大的首级电路所引入的噪声，从而能够有效得减少电路的噪声系数。
进一步的，其属于给晶体管放大器的栅极进行直流供电，在直流供电Vg1 处并联一个旁路电容，作用在于滤除直流电源的杂波，同时防止射频信号进入直流电源处。
进一步的，传输线TL1可等效为电感，还可以防止射频信号进入直流偏置结构中，对射频信号具有扼流作用。
工作原理为：对于本实用新型的直流偏置结构应用的低噪声放大器所采用的PHEMT晶体管而言，如图2所示，直流偏置供电网络可分为两种，一种是单电源供电，另一种是双电源供电。前者是通过在晶体管的漏极供电，并且在源极引入电阻和电容，从而使栅极产生偏置电压；这种供电方式适用于低频段，同时其噪声性能不够好。后者是直接通过在晶体管的源极和漏极进行双电源供电；这种供电方式常用于高频段，而且噪声性能比单电源供电改善了许多。
通过把电感Lg替换成单层金属的传输线TL1，可以达到降低输入匹配网络损耗的目的，从而降低整个电路的噪声系数。由于电感Lg的Q值比较低，数值小于20；然而单层金属传输线TL1环绕而成的电感Q值可达到25以上。因此说明相同电感值的单层金属传输线TL1上的寄生电阻比电感Lg的小，也就是其输入匹配网络的损耗比较小。从而可以优化整体电路的噪声性能。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可优化噪声系数的传输线直流偏置结构，其特征在于，包括优化低噪声放大器的噪声系数；
所述直流偏置结构包括传输线TL1、传输线TL2、晶体管放大器、电阻、第一电容、第二电容、电感、第一电源Vg1以及第二电源Vd1，其中：
所述晶体管放大器的漏极与所述电感的一端连接，所述电感的另一端与所述第二电容和所述第二电源Vd1连接；
所述晶体管放大器的栅极与所述传输线TL2的一端连接；
所述晶体管放大器的源极与所述传输线TL1的一端、所述第一电容以及所述电阻连接，所述传输线TL1的另一端与所述第一电源Vg1连接；所述传输线TL1可等效为寄生电阻，所述寄生电阻可等效为电感Lg。
2.根据权利要求1所述的一种可优化噪声系数的传输线直流偏置结构，其特征在于，所述直流偏置结构还包括：第三电容，其中，所述传输线TL1的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端接地。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN201922187602.3U Active CN211046872U (zh) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | 一种可优化噪声系数的传输线直流偏置结构 |
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2019
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