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TRL校准技术的低噪声放大器研究与设计

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1. 绪论

1.1. 研究背景与意义

1.2. 国内外研究现状

1.3. 论文的主要研究内容及安排

2. TRL校准技术

2.1. TRL校准

2.2. TRL校准件设计和制作

2.3. 本章小结

3. 低噪声放大器介绍

3.1. 噪声系数

3.2. 增益

3.3. 稳定性

3.4. 反射系数和S参数以及输入输出驻波比

3.5. 本章小结

4. 单级低噪声放大器的设计

4.1. 主要技术路线

4.2. 设计技术指标

4.3. 芯片的选型

4.4. 芯片参数测试

4.5. 噪声系数和稳定性分析

4.6. 前级匹配以及最佳噪声点的选取

4.7. 测试和结果比对

4.8. 本章小结

5. 多级低噪声放大器的设计

5.1. 系统设计及设计指标

5.2. 指标测量

5.3. 本章小结

总结

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

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摘要

低噪声放大器作为终端接收设备中最靠近接收天线的部分,它的性能会直接影响终端接收设备的性能。然而,在设计低噪声放大器的过程中会出现这样的情况:仿真结果很好,但是在实际加工以后测试的结果和仿真的结果出入比较大,或者中间调试过程占用大量时问,最后实际用的电感、电容值和仿真中的差别很大。TRL(Thru-Reflection-Line)校准技术在低噪声放大器中的应用,有利于提高低噪声放大器性能,减轻射频工程师调试难度,提高设计效率。
  TRL校准技术是一种不仅可以校准矢量网络分析仪端口误差的校准件,而且可以用于设计包含简单外围电路的芯片量测PCB板。首先,文章中对TRL校准原理做了详细的介绍。其次,在根据TRL校准技术和射频理论知识,设计了TRL校准件,以及芯片量测板,并对芯片的参数进行了量测和对比。最后,在量测芯片参数和比对参数的基础上分别设计了GPS-L1/BD2-B1(1559MHz~1577MHz、BD2-B3(1258MHz~1278MHz)频段的单级的和多级的低噪声放大器。文章中对设计低噪声放大器中稳定性、最佳噪声点和增益点的选取,以及输入输出匹配等关键技术做了详细的阐述。
  本文引入TRL校准技术,设计了两款单级和两款多级低噪声放大器,分别应用于GPS-L1/BD2-B1和BD2-B3频段,并给出了仿真和测试的结果。测试和仿真结果在史密斯圆图巾对比一致性比较理想,测试得到的输入输出驻波以及三阶交调线性都满足设计指标要求,噪声系数小于1dB,多级低噪放的增益大于37dB。结果表明该方法使得设计低噪声放大器的可靠性、一致性和效率都得到了提高。

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