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在射频接收机系统中,有一个设备可以放大来自空间传输的微弱信号,同时减小噪声干扰,这就是所谓的低噪声放大器,简称“低噪放”或者LNA,它在卫星雷达通信等领域有着举足轻重的作用。
本论文主要讲了X波段低噪放的构思、仿真和调试过程,初步使用测量设备测出了实验结果,调整低噪放使之处在一个良好的状态下,记录结果曲线,并详细解答了整个过程中出现的问题。相应的LNA设计指标为:频率范围8.15GHz-8.35GHz(中心频率8.25GHz,带宽200MHz);常温下输入输出驻波比VSWR<1.2;噪声NF<1.1dB;增益G>20dB;增益平坦度△G≤±0.5dB。
在主体设计部分使用晶体管NE3210,该晶体管在全频段0-18GHz范围内无条件稳定,并结合ADS和Sonnet软件设计频率在8.15GHz-8.35GHz范围内的LNA的匹配网络,然后绘制版图,最终制作出的低噪声放大器在200MHz带宽内输入输出驻波比均小于1.2,噪声系数常温下小于1.1dB,低温下(77K)在0.8dB左右,增益大于20dB,增益平坦度在±0.5dB内,达到设计指标。最后总结了设计低噪声放大器的一般步骤,一些亟待解决的问题,为以后制作X波段LNA提供了理论基础及实践经验。