一种K波段超高增益低噪声放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于：包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块、电源模块和传输模块；所述第一放大模块、传输模块、第二放大模块、第一衰减模块、第三放大模块、第二衰减模块、第四放大模块、第三衰减模块和滤波模块依次串接在一起；所述电源模块一端外接工作电压，另一端分别与第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块相连接。该放大器不仅具有增益极高、噪声低、动态范围大、输入输出驻波好、谐波抑制和杂散抑制指标等射频指标性能好等优点，还具有不存在潜在不稳定现象、工作稳定可靠、使用寿命长等特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微波通讯电子器件
，具体涉及一种增益极高、噪声低、动态范围大、输入输出驻波好、谐波抑制和杂散抑制指标等射频指标性能好的放大器。
技术介绍
低噪声放大器是电子设备中必不可少的组成部分，随着电子设备的发展，对低噪声放大器的性能提出了越来越高的要求，如噪声更低、动态范围更大、外形尺寸更小等。微波低噪声放大器一般用在微波接收系统的前端，因此要求放大器具有尽可能低的噪声系数，以提高接收机灵敏度；由于处于接收机的最前端，因此需要具有一定的抗烧毁能力；同时要求它具有较大的功率增益以便降低后面级联器件对系统前端噪声系数的影响。由于对动态范围要求大，需要放大器噪声低，增益高。目前市场上还没有在19 22GHz 频段增益大于70dB的放大器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对于现有技术的不足，提供一种K波段超高增益低噪声放大器，该放大器不仅具有增益极高、噪声低、动态范围大、输入输出驻波好、谐波抑制和杂散抑制指标等射频指标性能好等优点，而且还具有不存在潜在不稳定现象、工作稳定可靠、使用寿命长等特点。为达到上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案为提供一种K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块、电源模块和传输模块；所述第一放大模块、传输模块、第二放大模块、第一衰减模块、第三放大模块、第二衰减模块、第四放大模块、第三衰减模块和滤波模块依次串接在一起；所述电源模块一端外接工作电压， 另一端分别与第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块相连接。按照本技术所提供的K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于所述滤波模块采用微带带通滤波器。按照本技术所提供的K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于所述第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块和传输模块的输入阻抗和输出阻抗均为50欧姆。综上所述，本实用型所提供的K波段超高增益低噪声放大器相比于现有的放大器具有如下优点1、采用模块化设计方法将低噪声放大器整体功能分化在几个典型模块(4个放大模块、3个衰减模块、1个滤波模块和1个传输线模块)中实现，通过对这些典型模块的合理布局和级联组合来实现整体性能的优化和提升，这种设计方法不但可以对各模块进行独立生产、测试，而且可以提高放大器的生产效率，保证实现产品的批生产能力，也有利于该产品的系列化；2、通过采用两级温补衰减模块对放大器超高增益进行全温范围温补，使放大器增益指标满足全温范围要求；3、通过采用微带结构带通滤波器来提高了放大器的带外谐波抑制和杂散抑制指标，可调整输出功率的范围；4、通过各放大模块的合理分散布局，降低了局部增益。附图说明图1为K波段超高增益低噪声放大器的模块结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细地描述如图1所示，该K波段超高增益低噪声放大器包括第一放大模块、第二放大模块、 第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块、电源模块和传输模块；所述第一放大模块、传输模块、第二放大模块、第一衰减模块、第三放大模块、第二衰减模块、第四放大模块、第三衰减模块和滤波模块依次串接在一起；所述电源模块一端外接工作电压，另一端分别与第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块相连接。所述滤波模块采用微带带通滤波器。所述第一放大模块、第二放大模块、 第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块和传输模块的输入阻抗和输出阻抗均为50欧姆。该K波段超高增益低噪声放大器的各个模块的作用为第一放大模块对输入的微波信号进行低噪声放大，被放大的微波信号经传输模块过渡到第二放大模块和第三放大模块依次进行增益放大。第一衰减模块和第二衰减模块调节放大器增益和隔离各高增益放大单元。第四放大模块进行功率放大，第三衰减模块调节低噪声放大器的输出范围，最后通过滤波模块进行滤波，提高放大器的谐波抑制和杂散抑制指标。该K波段超高增益低噪声放大器的内部模块采用可伐合金载体，放大管芯、单片和传输线采用共晶方式装配在可伐载体上，保障良好接地和散热，提高产品可靠性。腔体采用铝板，钎焊绝缘子，激光封焊盖板，保障放大器的气密性要求，满足环境要求。该K波段超高增益低噪声放大器由于体积小，内部信号复杂，信号间容易受到干扰，这需要考虑电磁兼容的问题，尽量减小外部干扰和放大器内部相互干扰。电磁干扰根据耦合通道的不同可分为两类通过金属导体传递的干扰为传导干扰，通过空间辐射的干扰称为辐射干扰。需要采用不同措施来消除耦合通道，降低干扰。该放大器采用了如下措施①良好的接地；②各元器件布局、安装合理，相互干扰越小越好；③易受干扰部分加隔板与其它部分隔开；④做好电源滤波，馈电采用穿芯电容；⑤电路板放在屏蔽盒中等。 采用一个腔体，正反两面分别布置射频电路和电源电路，提高了性能指标。该K波段超高增益低噪声放大器通过各放大模块的合理分散布局，降低了局部增益。同时，通过合理的设计腔体结构，消除腔体谐振、减少空间反射，对增益单元进行腔体隔离和模块隔离。选择足够的滤波电容，杜绝因电源滤波不够，直流杂波引起的自激。另外， 还在腔体内适当的粘贴吸收材料来辅助解决自激问题。低噪声放大器各级放大单片在工作时基本都处于过饱和状态。对选择的放大单片分别单独进行过饱和输入试验，观察其是否存在过压缩现象，如果存在则重新选择合适的单片。同时分析放大单片的频响曲线，尽量选择工作频段带外增益比工作频段内增益低很多的放大单片，在谐波频率处放大单片增益越低越好。最后在低噪声放大器输出端加入带通滤波器，对二次谐波进行滤波，进一步保障了谐波抑制指标。放大器在过饱和工作条件下产生的杂散将比小信号状态下产生的杂散要大得多。 设计时，首先对各放大单片进行了杂散指标试验，发现各放大单片在过饱和工作状态下杂散抑制指标均优于一 70dBc以上。然后，对三端稳压管芯输入输出端进行了充分的滤波，保障了二次稳压输出电源的纹波极小，不会恶化放大器的杂散抑制。该K波段超高增益低噪声放大器在K波段19GHz 22GHz频段范围内实现了以下技术指标增益彡70dB, Nf ( 4. 5dB，增益波动< 1. 5dB，谐波抑制彡50dBc,杂波抑制彡60dBc ；输入输出驻波彡2，P_1彡lOcBm。本技术并不限于上述实例，在本技术的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。权利要求1.一种K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块、 电源模块和传输模块；所述第一放大模块、传输模块、第二放大模块、第一衰减模块、第三放大模块、第二衰减模块、第四放大模块、第三衰减模块和滤波模块依次串接在一起；所述电源模块一端外接工作电压，另一端分别与第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块相连接。2.根据权利要求1所述的K波段超高增益低噪声放大器，其特征在于所述滤波模块采用微带带本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种Ｋ波段超高增益低噪声放大器，其特征在于：包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块、第一衰减模块、第二衰减模块、第三衰减模块、滤波模块、电源模块和传输模块；所述第一放大模块、传输模块、第二放大模块、第一衰减模块、第三放大模块、第二衰减模块、第四放大模块、第三衰减模块和滤波模块依次串接在一起；所述电源模块一端外接工作电压，另一端分别与第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文涛，杨滔，阳明，吴成林，杨先国，易平，魏萍，胡勇，冯蕾，诸亮，
申请(专利权)人：成都西科微波通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90