含开关与限幅功能的低噪声放大组件的研究

摘要

在通信、雷达和电子对抗的接收系统中，含开关与限幅功能的低噪声放大组件是最重要的射频前端组件，具有抗烧毁和低噪声是两个最为核心的指标。随着技术的发展，接收系统要求抗烧毁功率越来越大，并且要求噪声系数越来越低，这对电路设计以及器件的材料、工艺都提出了更高的要求。
　　本课题应用于某工程的接收系统，用于提高接收系统对发射系统发射的功率信号的抗烧毁能力;并提供低噪声放大的功能，提高系统接收微小信号的能力，从而提高整个系统的灵敏度。课题的目的在于研究一种含开关与限幅功能的低噪声放大组件的原理和具体实现路径，制作出的样品能够满足组件指标，对接收系统起到有效的保护。
　　课题的设计路线是先从组件角度出发，先进行指标分配，分解为大功率开关、小功率反并联限幅器、低噪声放大器、驱动电路等模块。再从单个模块出发，了解各单功能模块的原理并进行器件选用和设计。最后对器件的具体工作原理进行了必要深度的学习和了解，达到设计理论的进一步完善。在研制过程中，本课题先分别设计研制了大功率开关、小功率反并联限幅器、低噪声放大器三个分模块，确保单功能模块满足设计要求，然后进行总体布局和结构设计。设计中使用设计软件建立了较为准确的模型，提高了设计的准确性。
　　课题最终研制出了一款采用混合集成电路工艺的小型化含开关与限幅功能的低噪声放大组件，实现了开关、限幅、放大三个功能的集成，最后测试结果为组件关断耐功率1000W（最大脉宽:200us;占空比:10％），噪声系数1.1dB，并较好的满足了其他电性能要求。课题取得了论文开题初期需要实现的目标，论文中论述的设计理论和设计模型具有较强的通用性和参考性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状、发展动态

1．3 本课题的主要工作及成果

1．4 论文的主要内容和组织结构

第二章 二极管及晶体管的基本原理

2．1 二极管原理

2．1．1 二极管基本理论

2．1．2 二极管类别

2．1．3 PIN二极管

2．2 晶体管基本原理

2．2．1 晶体管理论

2．2．2 场效应晶体管类别

2．2．3 高电子迁移率场效应晶体管

第三章 微波开关、限幅器、低噪声放大器电路的基本原理

3．1 微波开关电路原理

3．1．1 单刀单掷开关的原理分析

3．1．2 单刀双掷开关的原理分析

3．2 限幅器电路基本原理

3．2．1 限幅电路的基本指标

3．2．2 反射式限幅器的原理分析

3．2．3 吸收式限幅器的原理分析

3．3 低噪声放大器基本原理

3．3．1 放大器电路的基本指标

3．3．2 放大器电路的基本电路结构

第四章 组件指标分配及分模块的设计

4．1 总体方案设计简述与具体指标分配

4．2 大功率微波开关的设计与实现

4．2．1 开关管的具体选用

4．2．2 开关电路原理设计与仿真

4．2．3 开关电路版图设计

4．2．4 开关电路调试与结果分析

4．3 限幅器的设计与实现

4．3．1 限幅管的具体选用

4．3．2 限幅路原理设计与仿真

4．3．3 限幅电路版图设计

4．3．4 限幅电路调试与结果分析

4．4 低噪声放大器的设计与实现

4．4．1 低噪声管的具体选用

4．4．2 低噪声放大器电路原理设计与仿真

4．4．3 低噪声放大器电路版图设计

4．4．4 低噪声放大器电路调试与结果分析

第五章 总体电路的具体设计与实现

5．1．1 总体电路结构考虑

5．1．2 版图设计

5．2 总体电路的工艺实现与调试过程

5．3 结果分析

第六章 总结与展望

参考文献

致谢