北斗導(dǎo)航天線前端低噪聲放大器模塊的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本論文主要介紹的是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中低噪聲放大器（Low Noise Amplifier, LNA）和微帶天線的設(shè)計(jì)研究，以及基于低噪聲放大器的有源天線的初步研究。文中研究了基于低噪聲晶體管放大器和集成芯片的低噪聲放大器，設(shè)計(jì)了偏置電路，匹配電路，實(shí)現(xiàn)了低功耗、低噪聲、高增益的指標(biāo)要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)一款應(yīng)用于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的微帶天線，法向以及低仰角的性能良好。并完成了基于低噪聲放大器的有源天線的仿真和測(cè)試。
　　本文首先對(duì)低噪聲放大器

2、的相關(guān)理論進(jìn)行闡述，如：二端口網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)，傳輸線理論以及噪聲等相關(guān)理論。根據(jù)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)了一款北斗二代 B3頻段（1268MHz±10MHz）的高增益低電流的兩級(jí)低噪聲放大器，第一級(jí)采用噪聲性能好、偏置電流小的E-PHEMT低噪聲放大晶體管，第二級(jí)采用增益性能好、偏置電流小的集成MMIC低噪聲放大芯片，設(shè)計(jì)中采用 LC元件設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)引入源極負(fù)反饋提高放大器穩(wěn)定性以及調(diào)節(jié)電壓駐波比和噪聲系數(shù)。通過(guò)ADS原理圖與Momentum

3、版圖的聯(lián)合仿真，驗(yàn)證射頻PCB設(shè)計(jì)的可行性。最后進(jìn)行加工，焊接，測(cè)試以及調(diào)試。另外設(shè)計(jì)了一款基于MMIC的兩級(jí)低噪聲放大器，工作頻段L波段，采用LC元件進(jìn)行匹配電路的設(shè)計(jì)，在滿足噪聲系數(shù)指標(biāo)的要求下，以更高的增益和更低的偏置電流來(lái)實(shí)現(xiàn),最終覆蓋L波段的多個(gè)常用頻段。
　　其次設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的右旋圓極化微帶天線，工作頻率為北斗二代B3頻段（1.268GHz±10MHz），采用3dB分支線耦合器進(jìn)行雙饋以實(shí)現(xiàn)右旋圓極化，