C波段宽频带低温低噪声放大器的研制.pdf

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChinaft士学位论次段觉類帶低温低嘌声政大苽论文题目郑智雄作者姓名光学科专业郎国平教梭导师姓名〇一五年五月完成时间肀函嗲軟术大嗲硕士学位论文波段宽频带低温低噪声放大器的研制作者姓名：郑智雄学科专业：光学导师姓名：郭国平教授完成时间：二一五年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster'sdegreeDesignandImplementationofCBandCryogenicLowNoiseWidebandAmplifierAuthor'

2、sName:ZhixiongZhengspeciality:OpticsSupervisor:Prof.GuopingGuoFinishedtime:May,2015中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研宄工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研宄成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：牟辦签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。□么开口保密（年）作者签名：导师签名：签字日期：°签字日期：摘要摘要随着微波测量测量技术的日益发展，测量系统越来越多地被要求在低温甚至极低温的环境下进行测量工作。特别在半导体量子点领域中谐振腔与量子点耦合的低温测量系统中，需要同时用到两个低噪声放大器，并分别要求它们在极低温和室温下工作。由于量子点信号十分微弱，这就要求作为接收信号前

4、端的放大器在抑制噪声的同时提供足够大的增益来放大量子点信号。而且不同腔的谐振频率变化较大，还需要放大器有较大的带宽。本文首先介绍了波段宽频带低温低噪声放大器的研制意义。随后介绍了宽频带低温低噪声放大器的基础理论，并详细介绍了宽频带低温低噪声放大器的设计方法，包括稳定性、偏置网络、匹配网络的设计等。接着对宽频带低温低噪声放大器的仿真和实测结果的偏差进行分析，并引入参数的去嵌入技术对其进行修正。最后介绍了波段宽频带低温低噪声放大器电路版图的制作、金属屏蔽盒的设计和其在室温和极低温下的测试结果。本文设计的波段宽频带低温低噪声放大器采用三级联结构，其工作频段为，在室温下测量增益为±，输入输出反射损

5、耗均小于，噪声系数小于。在极低温的条件下测试，通过适当调整放大器的偏置电压后，其增益能达到±。关键词：微波量子点谐振腔宽频带低温低噪声放大器AbstractABSTRACTWiththedevelopmentofmicrowavetechnology，，，士，，±，目录目录第一章绪论低噪声放大器的研制意义波段宽频带低温低噪声放大器的研制意义波段宽频带低温低噪声放大器的研制目标本文的结构第二章宽频带低温低噪声放大器设计的理论基础阻抗匹配理论二端口网络的矩阵表示矩阵矩阵低噪声放大器的功率增益低噪声放大器的噪声系数和噪声温度噪声系数噪声温度放大器的稳定性稳定性的定义稳定性的判定条件放大器的反射系

6、数、回波损耗和驻波比压缩点和动态范围第三章波段宽频带低温低噪声放大器的设计与仿真优化⋯一般放大器的基本结构3.1.1单级放大器的基本结构三级放大器的基板结构宽频带低温低噪声放大器的元器件选择晶体管的选择介质基板的选择集总元件的选择稳定性设计直流偏置网路设计匹配网络设计源极负反馈设计不对称十字结型微带线的输入匹配网络仿真优化第四章参数的去嵌入技术波段宽频带低温低噪声放大器仿真和实测结果的偏差分析参数的去嵌入技术的原理参数的去嵌入技术的实施方法和具体步骤参数的去嵌入技术的实际实验效果第五章波段宽频带低温低噪声放大器的制作与测量电路版图的制作低温放大器金属屏蔽盒的设计与制作波段宽频带低温低噪声放

7、大器的室温和低温测试结果总结与展望参考文献附录参数去嵌入方法的计算程序漏在读期间发表的学术论文与取得的研宄成果第一章绪论第一章绪论低噪声放大器的研制意义随着微波测量技术的发展，微波放大器在无线通信、微波测量等领域都已经得到广泛的应用。而低噪声放大器（，简称作为微波放大器的一种，也被广泛应用于微波测量系统中。微波放大器本质上是将直流偏置功率转化为交流信号功率时起到放大微波信号的作用。对于理想的微波放大器而言，在放大信号的过