超宽带接收前端抗烧毁技术研究

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超宽带接收机的输入端通常具有一个高灵敏度的低噪声放大器。系统内部所发射信号的高功率泄露以及附近的大功率干扰信号均可能造成低噪声放大器中核心半导体器件的烧毁，致使接收机整体失效，所以提高接收机的抗烧毁能力在接收机整体设计中占有重要地位。目前国内外对接收机的抗烧毁研究集中于前级限幅器和后级晶体管器件。但传统限幅器的宽带大信号性能存在不足，且低噪放的抗烧毁电路设计也有待进一步的丰富与完善。针对以上不足，本论文从电路设计角度对超宽带接收前端抗烧毁技术进行了研究，包含以下两个方面的内容：
　　1．传统限幅器级间四分之一波长线无法满足超宽带应用的要求，且在低频段下尺寸较大。针对这两个缺点，本文设计了一个新型的超宽带限幅器。此限幅器使用了类低通滤波宽带LC阻抗变换网络。此网络可以在宽频带内将大信号下的后级 PIN二极管的极低阻抗变换为高阻抗，从而有效降低了尖峰泄露功率，同时也大大减小了限幅器的电路尺寸。此外，此LC网络的滤波特性还能够显著提高限幅器的隔离度。
　　2．低噪声放大器作为超宽带接收前端中最易烧毁的部分，有效提高其抗烧毁能力对整个射频接收前端抗烧毁性能至关重要。本文首先分析了放大器核心器件晶体管的烧毁机理，然后根据器件的烧毁机理在低噪声放大器的设计中有针对性的引入了削波电路，将削波二极管并联于晶体管栅极并将二极管吸收入低噪声放大器的输入匹配电路中。最后，讨论了低噪声放大器输入匹配电路中串联微带线的特征阻抗对低噪声放大器抗烧毁性能的影响。通过仿真与实验验证，证明引入削波电路能显著提高超宽带低噪声放大器的抗烧毁能力。
　　受到现有实验条件限制，实验室无法提供宽带大功率信号源。基于限幅器与低噪声放大器的抗烧毁性能测试需求，本论文设计了一个超宽带功率放大器，在规定带宽内能够输出满足要求的大功率信号。
　　最终基于上述内容，设计并实现了200-800MHz超宽带限幅器，200-800MHz超宽带低噪声放大器，超宽带功率放大器和700MHz窄带低噪声放大器。通过对限幅器与低噪声放大器的实际测试，验证了超宽带接收前端抗烧毁设计思想。

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作者
韩世雄;
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作者单位

电子科技大学;

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授予单位电子科技大学;
学科微电子学与固体电子学
授予学位硕士
导师姓名曾志毅;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类接收机：按形式分;
关键词
超宽带接收机; 低噪声放大器; 抗烧毁技术;

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