本实用新型涉及放大器技术领域,尤其涉及一种基于ckrf3509mm34的射频低噪声放大电路。
背景技术:
低噪声放大电路(简称低噪放)是卫星导航接收机系统射频前端的主要部分,它位于接收机链路的最前端,信号由无源天线接收,经过电容耦合进入低噪放电路板中,经由两级低噪放后输出至接收机。低噪放性能的好坏直接影响着接收机的性能,尤其是接收灵敏度和整机噪声的好坏。低噪声放大器的主要指标有噪声系数、增益、动态范围、稳定性,因此系统对低噪声放大器的性能有很高的要求。同时,为了保证射频链路最佳的传输功率和消除由反射引起的性能变坏,输入、输出阻抗实现良好的匹配就尤为重要。
技术实现要素:
鉴于上述的分析,本实用新型旨在提供一种基于ckrf3509mm34的射频低噪声放大电路,在满足增益的同时依然保持低噪声,输入、输出驻波比低等要求。
本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本实用新型公开了一种基于ckrf3509mm34的射频低噪声放大电路,包括顺序连接的输入阻抗匹配电路、第一滤波器、第一级放大器、第二滤波器、第二级放大器和输出阻抗匹配电路;
所述输入阻抗匹配电路连接在无源天线与第一滤波器之间,用于输入端口的阻抗匹配;
所述第一级放大器和第二级放大器级联形成两级低噪放,对无源天线接收的信号进行放大;
第一级滤波器和第二级滤波器,均用于级间匹配和滤波;
所述输出阻抗匹配电路,用于输出端口的阻抗匹配;
所述第一级放大器与第二级放大器均为基于ckrf3509mm34的放大器。
进一步地,所述两级放大器中的ckrf3509mm34的1、3脚均接地,信号输入脚4脚与前一级电路的输出端连接;信号输出脚2脚输出放大信号在通过偏置匹配电路的电压偏置和阻抗匹配后输出到后一级电路。
进一步地,两级级放大器中ckrf3509mm34的偏置电流均为vds=3v,ids=15ma。
进一步地,所述第一级放大器还包括偏置和匹配电路,所述第一级放大器的偏置和匹配电路包括电阻r1、电容c1、c6、c7、c16、c17和电感l3;
所述电容c1和c17并联在偏置电压与地之间;电感l3连接在偏置电压和第一级放大器的ckrf3509mm34的2脚之间;电容c7间接在2脚与地之间,电容c6连接在所述2脚与第二滤波器之间,电阻r1连接在第一级放大器输出端与地之间。
进一步地,所述第二级放大器还包括偏置和匹配电路,所述第二级放大器的偏置和匹配电路包括电阻r5、r6、电容c8、c10、c11、c18和电感l9;
所述电容c18连接在偏置电压与地之间;零电阻r6与电容c11串联在偏置电压与地之间,零电阻r6与电容c11的连接点通过电感l9连接第二级放大器的ckrf3509mm34的2脚;电容c8间接在所述2脚与地之间,电容c10连接在所述2脚与所述输出阻抗匹配电路之间,电阻r5连接在第二级放大器输出端与地之间。
进一步地,所述第一滤波器和第二滤波器结构相同,均包括级联的输入滤波器、声表面滤波器和输出滤波器。
进一步地,所述输入滤波器和输出滤波器为lc滤波器,所述声表面滤波器为ta0862a。
进一步地,所述输入阻抗匹配电路为lc电路。
进一步地,所述输出阻抗匹配电路为π型衰减电路。
进一步地,两级放大器的ckrf3509mm34的供电电压均为3v,通过线性稳压器lp5907-3v将5v直流电压转为3v进行供电。
本实用新型的有益效果如下:
本实用新型的射频低噪声放大电路的整个低噪放链路的噪声系数低,端口驻波比低,具有一定的抗干扰能力,通过软件进行了仿真优化,结合实际测试基本达到了仿真指标。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本实用新型的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本实用新型实施例中的射频低噪声放大电路原理示意图;
图2为本实用新型实施例中的射频低噪声放大电路图;
图3为本实用新型实施例中的ads仿真图;
图4为本实用新型实施例中的ads仿真结果图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。
本实用新型的一个具体实施例,公开了一种基于ckrf3509mm34的射频低噪声放大电路,如图1所示,包括顺序连接的输入阻抗匹配电路、第一滤波器、第一级放大器、第二滤波器、第二级放大器和输出阻抗匹配电路;
所述输入阻抗匹配电路连接在无源天线与第一滤波器之间,用于无源天线与第一滤波器之间输入端口的阻抗匹配;
所述第一级放大器和第二级放大器级联形成两级低噪放,对无源天线接收的信号进行放大;
在第一级放大器与输入阻抗匹配电路之间的第一级滤波器,和第一级放大器与第二级放大器之间的第二级滤波器,均用于级间匹配、选频和滤波;
所述输出阻抗匹配电路,用于输出端口的阻抗匹配,降低链路增益;
所述第一级放大器与第二级放大器均为基于ckrf3509mm34的放大器。第一级放大器采用ckrf3509mm34,工作频率1ghz-4ghz,具有高增益、噪声系数低的特点。第二级放大器同样采用ckrf3509mm34。在1268.52mhz时,3v供电的情况下,最高增益达20db。
具体的,所述两级放大器中的ckrf3509mm34的1、3脚接地,信号输入脚4脚通过电感l2与前一级电路的输出端连接;信号输出脚2脚输出放大信号在通过偏置匹配电路的电压偏置和阻抗匹配后输出到后一级电路。
具体的,射频低噪声放大电路的阻抗匹配电路为lc电路第一级滤波器;
所述第一滤波器和第二滤波器结构相同,均包括级联的输入滤波器、声表面滤波器和输出滤波器。
所述输入滤波器和输出滤波器为lc滤波器,所述声表面滤波器为ta0862a。
根据设计的实际需求,所述第一滤波器用来噪声滤除,提高有源天线的抗干扰能力,但是会引入一定的噪声系数。
对于多级放大器而言,噪声系数为
可见,级联放大器的噪声系数主要受到第一级放大器噪声系数的影响,所以本次两级放大电路设计的主要思路为第一级尽可能获得较低的噪声系数,第二级获得较大的增益。
为了达到ckrf3509mm34的最佳噪声系数,根据匹配电路设计原理,本实施例借助smith圆图,设计出ckrf3509mm34输入、输出阻抗匹配,偏置电路,进行了仿真优化设计。选用软件为业内权威的主流高频仿真软件ads2019。图3图4分别为ads仿真图和仿真结果。
在放大电路中,通过选择合适的偏置电路为晶体管提供合适的静态工作点。综合考虑到噪声系数和放大增益,两级级放大器中ckrf3509mm34的偏置电流为vds=3v,ids=15ma。
具体的,所述第一级放大器的偏置匹配电路包括电阻r1、电容c1、c6、c7、c16、c17和电感l3;
所述电容c1和c17并联在偏置电压与地之间;电感l3连接在片子电压和第一级放大器的ckrf3509mm34的2脚之间;电容c7间接在2脚与地之间,电容c6连接在2脚与第二滤波器之间,电阻r1连接在第一级放大器输出端与地之间。
具体的,所述第二级放大器的偏置匹配电路包括电阻r5、r6、电容c8、c10、c11、c18和电感l9;
所述电容c18连接在偏置电压与地之间;零电阻r6与电容c11串联在偏置电压与地之间,零电阻r6与电容c11的连接点通过电感l9连接第二级放大器的ckrf3509mm34的2脚;电容c8间接在2脚与地之间,电容c10连接在2脚与输出阻抗匹配电路之间,电阻r5连接在第二级放大器输出端与地之间。
具体的,所述输出阻抗匹配电路为π型衰减电路。用于:输出端口阻抗匹配,防止链路增益过大,降低链路增益。
两级放大器的ckrf3509mm34的供电电压均为3v,通过线性稳压器lp5907-3v将5v外接直流供电电压转为3v进行供电。
综上所述,本实施例的射频低噪声放大电路的整个低噪放链路的噪声系数低,端口驻波比低,具有一定的抗干扰能力,通过软件进行了仿真优化,结合实际测试基本达到了仿真指标。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于ckrf3509mm34的射频低噪声放大电路,其特征在于,包括顺序连接的输入阻抗匹配电路、第一滤波器、第一级放大器、第二滤波器、第二级放大器和输出阻抗匹配电路;
所述输入阻抗匹配电路连接在无源天线与第一滤波器之间,用于输入端口的阻抗匹配;
所述第一级放大器和第二级放大器级联形成两级放大器,对无源天线接收的信号进行放大;
第一级滤波器和第二级滤波器,均用于级间匹配和滤波;
所述输出阻抗匹配电路,用于输出端口的阻抗匹配;
所述第一级放大器与第二级放大器均为基于ckrf3509mm34的放大器。
2.根据权利要求1所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述两级放大器中的ckrf3509mm34的1、3脚均接地,信号输入脚4脚与前一级电路的输出端连接;信号输出脚2脚输出放大信号在通过偏置匹配电路的电压偏置和阻抗匹配后输出到后一级电路。
3.根据权利要求2所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,两级放大器中ckrf3509mm34的偏置电流均为vds=3v,ids=15ma。
4.根据权利要求3所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述第一级放大器还包括偏置和匹配电路,所述第一级放大器的偏置和匹配电路包括电阻r1、电容c1、c6、c7、c16、c17和电感l3;
所述电容c1和c17并联在偏置电压与地之间;电感l3连接在偏置电压和第一级放大器的ckrf3509mm34的2脚之间;电容c7间接在2脚与地之间,电容c6连接在所述2脚与第二滤波器之间,电阻r1连接在第一级放大器输出端与地之间。
5.根据权利要求3所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述第二级放大器还包括偏置和匹配电路,所述第二级放大器的偏置和匹配电路包括电阻r5、r6、电容c8、c10、c11、c18和电感l9;
所述电容c18连接在偏置电压与地之间;零电阻r6与电容c11串联在偏置电压与地之间,零电阻r6与电容c11的连接点通过电感l9连接第二级放大器的ckrf3509mm34的2脚;电容c8间接在所述2脚与地之间,电容c10连接在所述2脚与所述输出阻抗匹配电路之间,电阻r5连接在第二级放大器输出端与地之间。
6.根据权利要求2所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述第一滤波器和第二滤波器结构相同,均包括级联的输入滤波器、声表面滤波器和输出滤波器。
7.根据权利要求6所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述输入滤波器和输出滤波器为lc滤波器,所述声表面滤波器为ta0862a。
8.根据权利要求1所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述输入阻抗匹配电路为lc电路。
9.根据权利要求1所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,所述输出阻抗匹配电路为π型衰减电路。
10.根据权利要求1所述的射频低噪声放大电路,其特征在于,两级放大器的ckrf3509mm34的供电电压均为3v,通过线性稳压器lp5907-3v将5v直流电压转为3v进行供电。
技术总结