SU1125742A1

SU1125742A1 - Single-high-frequency amplifier

Info

Publication number: SU1125742A1
Application number: SU833572165A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Смирнов
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1984-11-23

Abstract

УСИЛИТЕЛЬ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные входной согласук ций узел. активный элемент и выходной согласующий .узел,первый конденсатор и второй конденсатор , пер вый вывод которогосоединен с общей шиной усилител сверхвысоких частот, отличающийс тем, что, с целью уменьшени коэффициента шума, между входным и общим электродами активного элемента включена цепь из последовательно соединенных первой введенной катушки индуктивное- т, первого конденсатора и второй введенной катушки индуктивности, при этом точка соединени второй введенной катушки индуктивности и первого конденсатора подключена к второму выводу второго конденсатора. (Л JULTRA-HIGH FREQUENCY AMPLIFIER, containing a node connected in series with the input matching. the active element and the output matching node, the first capacitor and the second capacitor, the first output of which is connected to a common microwave amplifier bus, characterized in that, in order to reduce the noise figure, a circuit of the first connected in series is connected between the input and common electrodes of the active element inductive coil, the first capacitor and the second inductor injected, the connection point of the second inductor injected and the first capacitor connected to the second CB terminal of the second capacitor. (L j

Description

Изобретение относитс к электрони Кб сверхвысоких частот (СВЧ) и может использоватьс , например, в радиопри емной и измерительной аппаратуре СВЧ диапазона. , Известен транзисторный усилитель, содержащий последовательную и параллельную цепи обратной св зи, в котором , в эмиттерной цепи и между базой и коллектором включены фильтры, нагруженные на волновые сопротивлени , а сопротивление источника сигнала вы бираетс из услови максимального усилени в схеме с общим эмиттером HI 3Однако применение параллельной обратной св зи принципиально не вли ет на минимум шумового числа транзис торного усилител , а применение последовательной обратной св зи в СВЧдиап;азоне позвол ет лишь незначитель ное уменьшить минимум шумового числа так как не обеспечивает требуемых фа зовых и амплитудных соотношений между шумовыми составл ющими на выхо де усилител . Наиболее близким к предложенному вл етс усилитель сверхвысоких частот , содержащий последовательно соединенные входной согласующий узел, активньй элемент и выходной согласую11;ий узел, первый конденсатор и второй конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной усилител сверхвысоких частот L2l. Однако в известном усилителе сверхвысоких частот трансформирующа цепь, включенна между общим и входным электродами активного элемен та, также не позвол ет обеспечить требуемых фазовых и амплитудных соот ношений между шумовыми составл ющими на выходе усилител . Цель изобретени -: уменьшение коэффициента шума. Поставленна цель достигаетс тем, что в усилителе сверхвысоких частот, содержащем последовательно соединенные входной согласующий уэел активный элемент и выходной согласующий узел, первый конденсатор и второй конденсатор,первый вывод которого соединен с общей шиной усилител сверхвысоких частот, между входным и общим электродами активного элемента включена цепь из последовательно соединенных первой введенной катушки 1НДУКТИВНОСТИ, первого конденсатора и второй.введенной катушки индуктивности , при этом точка соединени второй введенной катушки индуктивности и первого конденсатора подключена к второму выводу второго конденсатора . Элементы цепи, включенной между входным и общим электродами активного элемента и общей шиной усилител сверхвысоких частот, в частности, могут быть выполнены в виде эквивалентных отрезков линий. На чертеже представлена электрическа принципиальна схема усилител сверхвысоких частот. Устройство содержит активныйэлемент 1, входной 2 и выходной 3 согласующие узлы, первую 4 и вторую 5 введенные катушки индуктивности, первый 6 и второй 7 конденсаторы и токозадающую цепь 8 по посто нному току. Усилитель сверхвысоких частот работает следующим образом. Задержка сигнала в активных приборах СВЧ приводит к по влению токов смещени , поэтому сумма токов проводимости , протекающих через электроды активного прибора в СВЧ-диапазоне, не равна нулю и возможно снижение шумового числа и коэффициента шума усилител сверхвысоких частот за счет использовани шумовой составл ющей общего электрода активного прибора. Входной сигнал через входной согласующий узел 2 поступает на входной электрод активного элемента 1 и через фазосдвигающую цепь, образованную первой введенной катушкой 4 индуктивности , вторым конденсатором 7 и второй введенной катушкой 5 индуктивности, на общий электрод активного элемента 1. Параметры фазосдвигающей цепи выбраны так, что на рабочей частоте втора введенна катушка 5 индуктивности и второй конденсатор 7 образуют последовательный резонансный контур , а сдвиг фазы сигнала от входного электрода активного элемента 1-До его общего электрода близок к 180°. Первый ковденсатор 6 вл етс раздеительным конденсатором по посто нному току и может быть включен в любое место последовательной цепи межу входным и общим электродами активного элемента 1, так как его местопоожение на достижение положительного эффекта не вли ет. На чертеже представлен вариант цепи, наиболее удобный дл изготовлени и настройки усилител .The invention relates to electron and microwave frequencies and can be used, for example, in the radio receiving and measuring equipment of the microwave range. A transistor amplifier containing a series and parallel feedback circuit is known, in which filters emitted by wave resistance are included in the emitter circuit and between the base and the collector, and the resistance of the signal source is selected from the condition of maximum gain in the HI 3 common emitter circuit. the use of parallel feedback does not fundamentally affect the minimum of the noise number of the transistor amplifier, and the use of sequential feedback in the UHFdiap band; th noise reduce the minimum number since it does not provide the required zovyh fa and amplitude relationships between the noise constituents on the exit of the amplifier. The closest to the proposed is a microwave amplifier containing a series-connected input matching node, an active element and an output match; 11; the first node, the first capacitor and the second capacitor, the first terminal of which is connected to the common microwave amplifier L2l bus. However, in the known microwave amplifier, the transforming circuit connected between the common and input electrodes of the active element also does not allow for the required phase and amplitude ratios between the noise components at the amplifier output. The purpose of the invention is: reducing the noise figure. The goal is achieved by the fact that in the microwave amplifier containing serially connected input matching active element and output matching node, the first capacitor and the second capacitor, the first output of which is connected to the common bus of the microwave amplifier, the circuit is connected between the input and common electrodes of the active element of the first INDUCTIVITY coil in series, the first capacitor and the second inductance coil in series, the connection point of the second unit is The connected inductor and the first capacitor are connected to the second terminal of the second capacitor. The circuit elements connected between the input and common electrodes of the active element and the common bus amplifier ultra-high frequencies, in particular, can be made in the form of equivalent line segments. The drawing shows an electrical circuit diagram of a microwave amplifier. The device contains an active element 1, input 2 and output 3 matching nodes, the first 4 and second 5 entered inductance coils, the first 6 and second 7 capacitors and the current supply circuit 8 by DC. The microwave amplifier works as follows. The signal delay in active microwave devices leads to the appearance of bias currents, therefore the sum of conduction currents flowing through the electrodes of the active device in the microwave range is not zero and the noise number and noise figure of the microwave amplifier can be reduced by using the common component of the noise active device. The input signal through the input matching node 2 is supplied to the input electrode of the active element 1 and through the phase-shifting circuit formed by the first inductance coil 4 inserted, the second capacitor 7 and the second inductance coil 5 inserted into the common electrode of the active element 1. The parameters of the phase-shifting circuit are chosen so that at the operating frequency, the second injected coil 5 and the second capacitor 7 form a series resonant circuit, and the phase shift of the signal from the input electrode of the active element 1-T is about conductive electrode is close to 180 °. The first cow capacitor 6 is a DC separation capacitor and can be connected to any place in the series circuit between the input and common electrodes of the active element 1, since its location does not affect the achievement of a positive effect. The drawing shows a variant of the circuit, the most convenient for the manufacture and configuration of the amplifier.

Усиленный сигнал через выходной согласующий узел 3 поступает на выход усилител сверхвысоких частот, В то же врем часть сигнала из общего электрода совместно с частью шума через фазосдвигаи цую цепь подаетс во входную цепь активного элемента 1. Шумова составл юща из цепи общего элек грода после ее поступлени через фазосдвигающую цепь в цепь входного электрода активного элемента 1 оказываетс в противофазе с шумовой составл ющей в цепи выходного электрода активного элемента 1, что приводит к уменьшению мощности шума на выходе усилител сверхвысоких частот.The amplified signal through the output matching node 3 enters the output of the microwave amplifier. At the same time, part of the signal from the common electrode, together with part of the noise, is fed through the phase-shifted circuit to the input circuit of the active element 1. The noise component from the common electrode circuit through the phase-shifting circuit into the input electrode circuit of the active element 1 is in antiphase with the noise component in the output electrode circuit of the active element 1, which leads to a decrease in the noise power at the output of the amplifier ultrahigh frequency frequencies.

Коэффициент передачи мощности сигнала из входной цепи активного элемента 1 через фа-зосдвигающую цепь в цепь его общего электрода близок к коэффициенту Передачи мощности сигнала из цепи общего электрода активного элемента 1 через ту же фазосдвигак цую цепь в цепь его выходного электрода . Благодар мощность, сигнала на выходе усилител сверхвысокихThe power transmission coefficient of the signal from the input circuit of the active element 1 through the phase-shifting circuit to its common electrode circuit is close to the coefficient of the signal power transfer from the common electrode circuit of the active element 1 through the same phase-shifted circuit to the circuit of its output electrode. Thanks to the power, the output signal of the super high amplifier

частот практически не зависит от глубины обратной св зи, образующейс за счет введени в устройство фазосдвигающей цепи. В результате этого улучшаетс соотношение сигнал/шум на выходе усилител сверхвысоких частот и соответственно уменьшаетс его коэффициент шума.the frequencies are almost independent of the depth of the feedback resulting from the introduction of a phase-shifting circuit into the device. As a result, the signal-to-noise ratio at the output of the microwave amplifier is improved, and its noise figure is reduced accordingly.

Элементы токозадающей цепи 8 обеспечивают необходимый режим активного элемента по посто нному току.The elements of the current-generating circuit 8 provide the necessary DC mode of the active element.

Таким образом, введение фазосдвигающей цепи позвол ет уменьшить коэффициент шума усилител сверхвысоких частот.Thus, the introduction of a phase-shifting circuit makes it possible to reduce the noise figure of a microwave amplifier.

Изобретение может быть применено также и.дл уменьшени коэффициента шума смесителей сверхвысоких частот на активных элементах, так как при помощи фазосдвигающей цепи за счет использовани шумовой составл ющей общего электрода активного элемента на частоте сигнала возможно уменьшение мощности шума на выходе смесител сверхвысоких частот практически без ухудшени коэффициента передачи мощности.The invention can also be applied to reduce the noise figure of ultra high frequency mixers on active elements, since using the phase-shifting circuit by using the noise component of the common electrode of the active element at the signal frequency, it is possible to reduce the noise power at the output of the ultra high frequency mixer with virtually no deterioration power transmission.

Claims

AMPLIFIER AMPLIFIER comprising an input matching node, ¹ active element and an output matching node, a first capacitor and a second capacitor, the first output of which is connected to the common bus of the microwave amplifier, characterized in that, in order to reduce the noise figure, between the input and a common electrode of the active element includes a circuit of series-connected the first input inductor, the first capacitor and the second input inductor, with a point Connections inputted second inductor and the first capacitor is connected to the second terminal of the second capacitor.

>