低噪声放大器在毫米波辐射计中的应用

针对传统全功率辐射计灵敏度低、结构复杂、等效噪声温度高、功耗高等特点,采用低噪声放大器代替传统全功率辐射计的检波前部分,对天线接收到的微弱热辐射信号直接在射频段进行放大后直接检波,提高了辐射计的灵敏度。首先,分析了辐射计的工作原理;然后,分析了辐射计灵敏度及其影响因素;最后,进行了改进后辐射计样机设计并详细计算了灵敏度指标;且对样机性能进行了实际测量。通过对比分析表明,低噪声放大器的引入使得同等条件下毫米波辐射计的灵敏度得到了很大提升;同时具有功耗低、体积小、噪声小、结构简单等优点,有利于毫米波辐射计在弹载武器上的应用。     

毫米波焦平面陈列成像系统特性分析

近年来，随着单片毫米波集成电路（ＭＭＩＣ）技术的迅速发展，焦平面了由陈列接收机开始在被动毫米波成像系统中应用。该文介绍典型的毫米波焦平面陈列接收机，并进一步分析混频式和直接检波式辐射计接收机特性。混频式接收机的中频放大比较容易实现，而直接检波式辐射计具有更好的灵敏度。同时详细讨论了焦平面陈列成像系统的信噪比特性。该文的分析结果有利于毫米波焦平面陈列成像系统的设计及其性能评估。     

毫米波焦平面阵列成像系统特性分析

近年来,随着单片毫米波集成电路（ＭＭＩＣ）技术的迅速发展,焦平面阵列接收机开始在被动毫米波成像系统中应用。该文介绍典型的毫米波焦平面阵列接收机,并进一步分析混频式和直接检波式辐射计接收机特性。混频式接收机的中频放大比较容易实现,而直接检波式辐射计具有更好的灵敏度。同时详细讨论焦平面阵列成像系统的信噪比特性。该文的分析结果有利于毫米波焦平面阵列成像系统的设计及其性能评估。     

毫米波直接检波式辐射计温度补偿问题研究

分析了毫米波放大器温度-增益变化对毫米波直接检波式辐射计输出信号幅度的影响,针对直接在毫米波电路中进行温度补偿技术难度相对较大的情况,提出了在视频放大器电路中引入温度补偿措施使系统总增益保持稳定的温度补偿方法,通过在视频放大器反馈电路中加入合适的热敏电阻对系统增益进行补偿.理论分析和实验结果表明该方法简单有效,使系统输出信号幅度在一定温度范围内保持较好的稳定.     

8mm波段被动毫米波接收机设计

在叙述被动毫米波成像特性的基础上提出了一种新型的8mm波段直接检波式接收机设计方案．由于设计过程中采用了直接检波式结构,使得该接收机避免了传统超外差式接收机体积大、结构复杂、需要本振等缺点．通过对该设计方案进行测试,结果显示,每级LNA可获得20dB左右的增益,样机检波前总增益为60dB,噪声系数为3．5～4dB,接收机带宽为30GHz左右,证明了方案的可行性．     

基于ADS2005的低噪声放大电路的优化仿真设计

针对功耗和体积均受限的专用小型无线通信系统提升通信距离的要求,以提高接收机灵敏度为研究目的,采用软件仿真ADS2005的方法改进了低噪声放大电路RF2373的设计.在仿真软件下通过建立低噪放RF2373的二端口模型,得出了二端口的S参数特性曲线.采用微带线匹配的方法获得了低噪声放大电路的优化二端口模型,以及匹配后的S参数特性曲线.匹配后的各项S参数较匹配前均有所改善,设计的低噪声放大电路满足射频前端电路的特性要求.给专用测试系统的无线数据传输的硬件设计提供了理论基础.     

毫米波交流全功率辐射计的信号恢复处理

通过引入一种先验知识,研究了毫米波交流全功率辐射计低频信号失真的补偿问题.经理论建模和实验数据分析,全功率毫米波辐射计扫描所得的交流信号可近似认为是钟型信号,这一信息基本决定了信号的低频特性.这一先验知识结合信号中未失真的频谱部分,通过求解一组非线性方程即可近似恢复出交流信号的全部频谱,从而恢复出完整的交流信号.仿真和实验数据均表明了该恢复方法的有效性.该文的研究结果有助于提高毫米波交流全功率辐射计的目标识别率.     

双频段直接检波型微波辐射计

介绍了双频段直接检波型微波辐射计,其工作频率为18.7 GHz和36.5 GHz,每个频率为双极化工作体制.经过性能测试,并与双频段超外差式微波辐射计进行对比.结果表明在性能指标相当的情况下,直接检波型微波辐射计更适于卫星搭载应用.     

基于功耗约束的电容交叉耦合低噪声放大器

本文在TSMC0.18μm CMOS工艺下,采用差分电路结构,通过功耗约束的噪声优化方法设计了一个2GHz下的CMOS无线射频接收模块低噪声放大器。本文使用限定功耗的噪声优化方法设计放大器的器件参数,并且在电感负反馈cascode LNA的基础上引入一对交叉耦合的电容,消除了寄生电容的影响。通过EAD工具ADS2009软件对电路进行仿真,仿真结果表明本文所设计的低噪声放大器在1.8V供电下的主要参数为23.23dB的增益、0.778dB的噪声指数及11.5mw的功率消耗。     

低噪声放大器的设计与灵敏度分析

本文设计的低噪声放大器利用集成芯片ATF36163完成了电路的设计,利用ADS软件进行设计、优化和仿真,最后给出了仿真结果、版图设计及实测结果。同时通过研究电路参数的灵敏度对该低噪声放大器进行了灵敏度分析,使得低噪声放大器不仅符合接收机对LNA的指标要求,还能使性能更加稳定。     

Research of MMV Radiometer Virtual Prototyping Technology

The idea of millimeter-wave （MMW） radiometer virtual prototyping is discussed in this paper. Designing environment, designing method and the main modeling components of virtual MMW radiometer are researched. Important external parameters, which have significant influence to composing system, are used to components modeling, and then components are taken to buildup virtual MMW radiometer system. Moreover, the effect to output is contrasted whether there is a low-noise amplifier or not.     

平衡式Ku波段低噪声放大器ADS仿真

平衡放大技术具有驻波特性好,增益高,易级联等特点。这里把平衡放大技术应用到Ku波段低噪声放大器的设计当中,在保证低噪声和功率增益的同时,用以提高低噪放的驻波比和增益平坦度。ADS仿真结果显示,在10～12 GHz频带范围内,低噪声放大器绝对稳定,噪声系数≤0.7 dB,功率增益达到≤10 dB,通过采用平衡放大技术,输入输出驻波比≤1.12∶1,带内波动≤0.5 dB。提高了低噪声放大器的有效工作带宽。     

PFC+半桥LLC电路传导共模EMI特性分析与抑制

为了研究开关电源的传导共模EMI特性,在分析交错并联PFC+半桥LLC电路传导共模噪声传输机理基础上,提出了磁元件可视为共模滤波器的新观点。理论分析了磁元件的共模滤波特性,通过优化设计变压器绕组结构,改善变压器容性分布特性,可提高变压器的共模噪声滤波能力;通过构造反相噪声源,补偿抵消原始噪声,可提高功率电感共模噪声滤波能力。最后,通过一台音频功放电源样机进行了实验验证,实验结果表明优化磁元件共模EMI滤波特性,可有效抑制电路的共模噪声。     

2.9～10.6 GHz CMOS两级分布式放大器

研究应用于超宽带无线通信系统中的宽带分布式放大器设计方法. 采用电感替代传输线对晶体管寄生电容进行补偿的方法实现带宽拓展. 分布式放大器既能扩大其带宽,又能保持较低的噪声系数. 该设计采用TSMC公司的RF 0.18 μm CMOS工艺,电源电压为1.8 V,功耗为104 mW. 仿真结果表明提出的分布式放大器在2.9~10.6 GHz的频带内S₂₁保持(18.7±0.9)dB的平坦增益,噪声系数最小值N_F=1.80 dB.      

一种低功耗低相位噪声的压控振荡器设计

就压控振荡器设计中如何实现低功耗和低相位噪声的问题,提出了一种改进型自开关偏置设计方法,在减小尾部偏置晶体管闪烁噪声的同时,抑制了负阻管1/f噪声的变频转化,有效地改善了带内相位噪声;同时采用线性区偏置和电流复用,实现低电源电压供电和低功耗,电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现。通过对线性度、噪声和功耗的仿真测试,结果显示了设计的正确性。     

高效无源三次倍频器研究与设计

为解决目前市面上毫米波倍频器制作工艺与体积之间的矛盾,设计了一款工艺简单、体积小、效率高、成本低的毫米波无源三倍频器。该倍频器在印制电路板上采用砷化镓变容二极管的反向并联电路结构,能有效抑制偶次谐波,改善输入阻抗特性;并在电路中增加空闲电路,大大提高了倍频信号的输出功率;最后通过仿真软件对倍频器进行优化和仿真,结果表明该倍频器效率高达55.78%、基波抑制大于50 dBc。     

毫米波自差频CW系统发射漏波信号对接收灵敏度的影响

针对Ka波段自差频式连续波(CW)多普勒雷达系统中发射漏波信号对接收灵敏度的影响问题,通过计算机建模仿真和实验测试,对存在发射功率泄漏干扰情况下一个接收系统前端(包括低噪声放大器和混频器)的工作性能进行了深入研究.结果表明,在收发隔离度为26 dB时,系统所允许的最大发射漏波信号功率电平为-11 dBm,接收系统前端增益恶化小于2.5 dB.根据这些参数,通过合理设计发射功率电平和收发隔离度,可以保证接收系统的探测灵敏度指标的实现.     

2．4GHzCMOS低噪声放大器的设计

基于0．18μmCMOS工艺,采用共源共栅源极电感负反馈结构,设计了一个针对蓝牙接收机应用的2．4GHz低噪声放大器（LNA）电路．分析了电路的主要性能,包括阻抗匹配、噪声、增益与线性度等,并提出了相应的优化设计方法．仿真结果表明,该放大器具有良好的性能指标,在5．4mw功耗下功率增益为18．4dB,噪声系数为1．935dB,1dB压缩点为-14dBm．     

非制冷热释电红外焦平面阵列读出电路的新型结构

提出一种带有列共用结构的电容跨阻放大器(CTIA)读出结构, 以实现高线性度、低功耗、低噪声和较大输出范围。该结构可以降低像素结构的复杂性, 提高电路设计的灵活度。电路采用奇偶行交替连续读出的方式。采用0.35μm DPTM工艺, 利用该结构设计一个原型芯片。电源电压为5 V, 每列CTIA结构功耗约为29.3 μW, 线性度为99.98%。该原型芯片可以被扩展为320×240阵列。     

一种适用于心电信号检测的放大器设计

针对传统斩波放大器功耗较大,以及电极的直流极化电压容易使得高增益放大器进入饱和状态的问题,提出一种适合应用于心电信号的放大器.该低功耗斩波放大器电路由一个两级放大器组成,第1级折叠共源共栅放大器的高输出阻抗与第1级和第2级之间的密勒等效电容组成一个低通滤波器,以滤除调制噪声.采用TSMC 0.18μm 1P4M工艺,对...