نحوه طراحی و ساخت یک تقویت‌کننده متوازن کم‌نویز مبتنی بر ترانزیستور HJFET در باند فرکانسی GHz 11-9

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

2 دانشگاه صنعتی اصفهان - پژوهشکده اویونیک

چکیده

تقویت‌کننده‌های متوازن که طبقات آن با دو تزویج‌کننده متعامد به هم متصل شده‌اند معمولاً در مدارات مجتمع مایکروویو برای اجزاء توان بالا و پهن‌باند استفاده می‌شود. از کاربردهای مهم تقویت‌کننده متوازن در فرستنده/گیرنده رادارهای آرایه-فازی با تعداد زیاد است که موردنیاز سامانه‌های راداری هوافضا است و تقویت‌کننده متوازن مطلوب‌ترین گزینه برای به‌دست آوردن اهداف پیش‌بینی‌شده است. در تحقیق حاضر، چندین ترکیب‌کننده/مقسم توان مایکروویوی از قبیل تزویج‌کننده لنج، تزویج‌کننده ویلکینسون و تزویج‌کننده شاخه- خط و همچنین تقویت‌کننده کم‌نویز متوازن با استفاده از این تزویج‌کننده‌ها در بازه فرکانسی 9 تا 11 گیگاهرتز طراحی و شبیه‌سازی شده است و نتایج آن‌ها با تقویت‌کننده کم‌نویز تک‌خروجی مقایسه شده است. از میان تقویت‌کننده‌های طراحی‌شده تقویت‌کننده متوازن با تزویج‌کننده ویلکینسون دوطبقه به‌عنوان طرح نهایی انتخاب و ساخته شده است، که تقویت‌کننده ساخته‌شده در بازه فرکانسی مذکور دارای بهره‌ای صاف 12 دسی‌بل با تغییرات 0.5± دسی‌بل و میزان تلفات بازگشتی در ورودی و خروجی به ترتیب، بیش‌تر از 15 دسی‌بل و 10 دسی‌بل می‌باشد. به‌علاوه، عدد نویز تقویت‌کننده در فرکانس 10 گیگاهرتز 1.3 دسی‌بل با روش فاکتور Y اندازه‌گیری شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

How to Design a 9-11 GHz Balanced Low Noise Amplifier using HJFET Transistor

نویسندگان [English]

  • Z. Zeinadini 1
  • Z. H. Firouzeh 1
  • R. Bahadori-Nezhad 2
1 Faculty of Electrical and Computer Engineering, Isfahan University of Technology (IUT), Isfahan, Iran
2 Research Institute for Avionics, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Balanced amplifiers, using two quadrature couplers in their structures, are usually used in microwave integrated circuits for high power or low noise and wide-band applications. For an instance, the balanced amplifiers are appropriate for transmitters/receivers of large phased array radars used in air and space radar systems. In this paper, several microwave power combiners/dividers such as Lange coupler, Wilkinson power divider and branch-line coupler are used to design and simulate a balanced low noise amplifier (LNA) and then the results are compared with single-ended low noise amplifier. The balanced low noise amplifier with two-stage Wilkinson power divider/combiner is preferred to other circuits regarding to noise figure, frequency bandwidth, stability and easy implementation. The measurement results of the fabricated balanced LNA show that the gain is 12 dB with the flatness of ±0.5 dB over the frequency range of 9-11 GHz. In addition, the input and output return losses are more than 15 dB and 10 dB, respectively. The noise figure, measured by Y-factor method, is 1.3 dB at 10 GHz.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Balanced LNA
  • Wilkinson power divider
  • branch-line coupler
  • Lange coupler

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار