適用于低溫射頻系統(tǒng)的低溫電子元器件的設計.pdf

1、在科學研究當中，人們越來越多的需要在低溫環(huán)境下進行測量和實驗，同時射頻和微波電路也開始越來越多的應用到這些低溫測量系統(tǒng)當中。量子芯片的射頻測量系統(tǒng)即為工作于低溫環(huán)境下的射頻電路，在該測量系統(tǒng)當中低噪聲放大器和定向耦合器都是重要的電子器件，低噪聲放大器主要起到放大信號并抑制后級噪聲的作用，定向耦合器主要起到信號分配和隔離等作用。
　　 本文介紹了低噪聲放大器的基礎理論，以及設計低溫低噪聲放大器的基本方法和過程，包括偏置電路的選擇、

2、負反饋方案、匹配電路的設計等，并選擇高電子遷移率晶體管作為核心設計低溫低噪聲放大器。然后利用ADS仿真軟件對電路進行原理圖仿真及版圖仿真，確定電路設計參數(shù)并進行優(yōu)化。本文實現(xiàn)了一款175MHz-300MHz的低溫低噪聲放大器，其帶內(nèi)增益值G＞15dB，輸入駐波比VSWR＜2，且能夠適用于4.2K的極低溫環(huán)境，正常工作的標準功耗僅為120mW，不會破壞所處的極低溫環(huán)境。
　　 此外，本文介紹了定向耦合器的基礎理論，以及不同形式和結(jié)

3、構的定向耦合器的分類和特點，繼而進一步較詳細的介紹了平行微帶線結(jié)構定線耦合器的設計方式。然后利用ADS仿真軟件進行平行微帶線定向耦合器的設計和優(yōu)化，同時使用折疊和級聯(lián)等方式使定向耦合器小型化并獲得較高的方向性和較寬的使用帶寬，并選用合適的結(jié)構及材料以確保其適用于極低溫環(huán)境。本文實現(xiàn)了一款150MHz-500MHz的低溫定向耦合器，其帶內(nèi)耦合度15dB＜C＜17dB，定向性D＞15dB，隔離度I＞17dB，輸入駐波比VSWR＜4.2，且適