短波无线电台低噪声放大器的设计

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1、南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：短波无线电台低噪声放大器的设计学院：专业：电子信息工程学号：学生姓名：指导教师：职称：二O年月日摘要低噪声放大器作为无线接收机的第一个有源模块，其主要任务是在满足低噪声系数的前提下把从天线接收的微弱信号予以放大，其性能优劣将会直接影响整个接收系统的灵敏度，因此它是接收系统的关键部件。首先介绍了低噪声放大器的基本原理，包括噪声理论和放大器的性能指标，然后利用ADS仿真软件进行了仿真，根据仿真结果确定电路参数和优化电路结构。实测结果表明，该放大器可以实现预期功能，中心频率为30MHz，带宽为3MHz，增益大于15d

2、B，噪声系数小于2dB，测试结果与仿真结果基本吻合。关键字：短波通信，接收机，低噪声放大器，噪声系数38ABSTRACTLow-noiseamplifieractivesasthefirstmoduleofthewirelessreceiver,whosemaintaskistoenlargeaweaksignaltobereceivedfromtheantennaonthebasisofmeetingthelownoisefigure.Thequalityofitsperformancewilldirectlyaffectthesensitivi

3、tyofthereceivingsystem.Therefore,itisakeycomponentofthereceivingsystem.Itfirstintroducesthebasicprinciplesofthelow-noiseamplifierwhichincludesnoisetheoryandperformanceindexoftheamplifier.ThenitusestheADSsimulationsoftwareforsimulation,determinesthecircuitparametersandoptimizes

4、thecircuitstructureaccordingtothesimulationresults.Themeasuredresultsshowthattheamplifiercanachievethedesiredfunctions.Thecenterfrequencyis30MHz,andbandwidthis3MHz.Thegainisgreaterthan15dB,andthenoisefigureislessthan2dB.Testresultsarebasicallyconsistentwithsimulationresults.Ke

5、ywords:HFcommunicationreceivers,lownoiseamplifier,noisefigure38目录摘要IABSTRACTII目录III第一章绪论11.1短波通信简介11.2低噪声放大器的发展31.3本文的工作4第二章放大器的理论基础52.1射频电路基础参数52.1.1史密斯图52.1.2S参数62.1.3匹配阻抗82.2低噪声放大器的性能指标82.3噪声理论102.3.1电阻热噪声102.3.2晶体三极管噪声112.3.3场效应管噪声122.3.4噪声系数122.3.5级联放大器的噪声系数142.4本章小结15第三章

6、放大管选择163.1晶体管的分类163.1.1双极晶体管163.1.2异质结双极晶体管163.1.3场效应器件163.2三极管的选择173.3本章小结1738第四章低噪声放大器设计与仿真184.1短波电台系统介绍184.2低噪声放大器的结构224.3噪声系数的定量分析234.4ADS仿真与分析244.5本章小结30第五章低噪声放大器的测试315.1仪表配置与测试拓扑315.1.1仪表配置315.1.2测试拓扑315.2测试结果325.3本章小结33总结34致谢35参考文献36附录1：初样研制实物电路板图37附录2：终样实物电路板图3838第一章绪论

7、1.1短波通信简介通信在人们日常生活中无处不在，并随着社会生产力的发展在不断进步。在古代，人们利用文字、击鼓、烽火等方式传递信息。随着科技的发展，“电”的出现，人们发明了无线电、电话、卫星等新型通信方式，这种通信方式统称为“电信”，其具有迅速、准确、可靠等优点，而且基本不受时间、地点、空间、距离等因素的限制，得到了飞速发展和广泛应用。通信技术的发展，拉近了人们之间的距离，提高了经济生产的效率，根本的改变了人们的生活方式。通信发展到今天，产生了多种多样的通信方式，按照传输媒质分类，可以分为：有线通信和无线通信。按工作频率分类：长波通信，中波通信，短波

8、通信和微波通信。按调制方式分类：基带传输和频带传输。按通信双方的分工及数据传输方向分类：单工通信，半双工通信和全双工通信。