一種接收前端三級(jí)低噪聲放大器的設(shè)計(jì)
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在現(xiàn)代雷達(dá)接收機(jī)中，應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)是超外差結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，單片系統(tǒng)往往需要片外濾波器去除鏡像信號(hào)，例如SAW濾波器，因而給系統(tǒng)的集成度帶來影響。為了達(dá)到一定的鏡像抑制比，而又不使用片外濾波器，通常使用鏡像抑制混頻器能提供60 dB左右的抑制度。但現(xiàn)代雷達(dá)接收機(jī)至少需要80 dB的抑制度，這就給鏡像抑制混頻器的設(shè)計(jì)增加了難度。
為解決該問題，研究工作主要集中在鏡像抑制LNA的設(shè)計(jì)上。從文獻(xiàn)中，可以看到通過LNA與陷波濾波器(notch filter)的連接，其單片LNA的抑制度分別達(dá)到20 dB和75 dB。本文結(jié)合雷達(dá)接收機(jī)中LNA的指標(biāo)，通過設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)提高抑制度，與后級(jí)的鏡像抑制混頻器連接達(dá)到了較高的鏡像抑制比，提高了整個(gè)雷達(dá)接收機(jī)對鏡像信號(hào)的抑制度。
1 陷波濾波器
在本文中，對低噪聲放大器的要求是工作頻段為S頻段，噪聲系數(shù)FN為2～3 dB，功率增益在30 dB以上，輸出1 dB壓縮點(diǎn)不低于10dBm，工作電壓為5 v。針對以上要求，采用的LNA基本結(jié)構(gòu)為發(fā)射極電感負(fù)反饋。式(1)表明，選擇適當(dāng)?shù)母兄稻湍苁苟丝诘玫狡ヅ洌钪匾氖?，這種結(jié)構(gòu)在信號(hào)的通道上避免了噪聲電阻，大大降低了噪聲系數(shù)，如圖1所示。
陷波濾波器分為有源和無源2種結(jié)構(gòu)，為減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，在鏡像抑制LNA設(shè)計(jì)中，采用無源結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其中包括了C1，C2和L1 3個(gè)無源元件(L1中寄生電阻值為RL1)。
評(píng)論