L波段频率源设计

L波段射频线性功率放大器的研制的开题报告一、课题背景射频线性功率放大器（RFPA）作为无线通信领域中必不可少的核心器件之一，通常用于信号传输、检测以及处理。

由于RFPA的功率放大功能，在电信、无线通信、卫星通信、广播、雷达等领域的应用日益广泛。

RFPA的性能直接决定了通信系统的传输性能，因此对RFPA的研发和优化具有重要意义。

本课题主要研究L波段射频线性功率放大器的研制，满足高速、稳定且可靠的传输要求。

L波段位于1-2GHz频率范围内，广泛应用于工业、医疗、航空航天等领域。

因此，L波段射频线性功率放大器的研制具有广泛的应用前景和重要的研究价值。

二、研究目的本课题旨在研究和开发高性能、低失真、宽带的L波段射频线性功率放大器。

通过对射频线性功率放大器的结构、特性以及工作原理的深入研究，建立L波段射频线性功率放大器的理论模型，并利用仿真软件对其进行优化，进而确定放大器的关键技术指标、性能参数，设计并实现具有较高性能指标的L波段射频线性功率放大器原型。

三、研究内容1. 射频线性功率放大器的基本结构和工作原理研究；2. 建立L波段射频线性功率放大器的数学模型，并进行仿真优化；3. 基于仿真结果，确定放大器的关键技术指标和性能参数；4. 设计并建立L波段射频线性功率放大器原型，并测试其性能指标和性能参数；5. 对原型进行优化改进，提高其性能指标和应用范围。

四、研究意义本课题的研究将对L波段射频线性功率放大器的设计、制造和优化方面进行深入探究，有助于完善该领域的技术体系，提高该领域的技术水平和市场竞争能力。

同时，该研究成果将为无线通信、医疗、工业控制及航空航天等领域的射频系统提供有力的技术支持，促进相关领域的快速发展。

一种L频段快速跳频频率合成器的设计和实现
胡天甲
【期刊名称】《信息通信》
【年(卷),期】2013(000)006
【摘要】结合数字式频率合成器（DDS）和集成锁相环（PLL）各自的优点，研制并设计了以DDS芯片AD9851和集成锁相芯片ADF4112、4106构建的高分辨率、低杂散、宽频段频率合成器，并对该频率合成器进行了分析、仿真和试验，从仿真和实际测试结果看，该频率合成器达到了设计目标。

该频率合成器能在L 波段上实现每赫兹频率步进，相位噪声能满足-73 dBc/Hz@1 kHz、-83
dBc/Hz@10 kHz、93 dBc/Hz@10 kHz ，杂散优于-60 dBc ，频率转换速度优于为50 s。

【总页数】2页(P49-50)
【作者】胡天甲
【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081
【正文语种】中文
【中图分类】TN74
【相关文献】
1.锁相环式快速跳频频率合成器的实现 [J], 陈晓华
2.一种新的快速跳频频率合成器 [J], 李彦舟
3.一种高速跳频频率合成器的实现 [J], 周炳利;许波强;王从道
4.一种S波段宽带跳频频率合成器的设计与实现 [J], 刘静;马彦恒;胡旭;黄冠中
5.L_x频段高速跳频频率合成器 [J], 廖仕珍
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L波段功分器设计制作摘要文章设计了L波段功分器用于“L波段雷达发射机性能参数测试平台”，首先，分析实验平台对功分器的总体需求，然后，利用ADS（Advanced Design System）仿真设计功分器，仿真结果满足总体设计要求的情况下，制作了功分器，并进行了测试，测试结果表明设计制作的功分器满足实验平台的需要。

文中用的设计方法对其他频段，其他用途的一分多路的功分器的设计具有一定参考价值。

关键词功分器；L波段；雷达发射机1 引言为满足探测距离需求，雷达发射机需要发射大功率脉冲信号，在L波段，单路固态放大器难以满足功率需求，因此多采用功率合成技术，将激励信号功分为多路，放大后，再利用功率合成技术进行功率合成。

其中就需要一路分多路功率分配器实现功率分配或合成。

与此相同，课题制作的“L波段雷达发射机性能参数测试平台”也需要一分多路功分器，其功能框图如图1所示。

根据“L波段雷达发射机性能参数测试平台”系统实现方案，采用wilkinson 功率分配器来功分功能[1-2]，如图2所示。

首先将输入信号经过一次1：2等分配分成两路，每路再经过1：2等分分成4路，输入到功率放大电路，四路功率放大电路的输出经过wilkinson合成器合成为1路输出，每一路的功率放大支路都会由平行耦合微带线耦合出一部分作为检测支路信号，而最终合成输出的射频信号经过隔离器输出，送给吸收负载。

根据发射平台的设计参数，可以得到平台对功分耦合电路的指标要求：（1）频率范围为：1060MHz～1140MHz；（2）功分器工作频带内输入端口反射系数小于-25dB；（3）功分器工作频带内输出端口反射系数小于-20dB；（4）功分器工作频带内插入损耗大于-8dB；（5）功分器工作频带内隔离度小于-20dB；2 仿真设计首先在ADS仿真软件中，搭建原理图，在原理图设计窗口中选择微带电路的工具，选择微带线以及控件MSUB 分别放置在绘图区中，选择画线工具将电路连接好，原理图如图3所示：进行微带线参数设置H=0.5mm，，T=0.05，mm如下图4所示，利用ADS 软件的工具tools计算微带线的尺寸，其中特性阻抗为，长度为的功分器分支的尺寸，计算得到功分器的分支微带线的宽度为0.476mm，长度为39.83mm。

浅谈基于E、F、L、V、W等波段的混频器放大器设计汇总 波段通常是由无线电波按一定性质划分成的。

无线电波一般指波长由100，000米到0.75毫米的电磁波。

根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段。

本文基于E波段、F波段、L波段、V波段、W波段等进行混频器放大器等的设计，供大家参考。

 E波段和V波段分组微波在微蜂窝接入中的应用 室内的微蜂窝接入手段主要将依据网线和光纤。

而室外的微蜂窝接入将取决于移动回传网的传输条件，如果微蜂窝接入点具有移动回传网的光纤接入点，当然最理想。

但在大多数的微蜂窝理想的接入点不具备光纤接入的条件，无线微波的接入将成为户外微蜂窝的主要接入手段。

 E波段和F波段波导H面T型缝隙耦合器 毫米波段波导尺寸小，对加工精度要求高，耦合器结构不宜过于复杂。

考虑实际加工问题，本文对传统的对称形式的耦合槽结构进行了改进，在H平面波导T型结的基础上，采用非对称方式开槽，设计并制作了E波段18dB 和F波段13dB的耦合器，已成功应用到相应的毫米波系统中。

 E波段微波互连测试 随着更高传输速率需求的不断加大，E波段微波互连因可实现无线传输技术中最高的数据传输速率，正得到越来越多的关注。

频谱分析仪加外部谐波混频器是进行E波段频谱测量的有效手段，R&S的FSW信号与频谱分析仪具有业内最高的中频频率，提供最宽的无镜像频率范围，低转换损耗的谐波混频器FS-Z90可实现大的动态范围，良好的匹配保证了高的功率测量精度。

 W波段八次谐波混频器设计 本文介绍了谐波混频器的基本原理，分析八次谐波混频器非线性电路中的闲散频率，据此分别设计了宽带波导-微带鳍线过渡、改进型低损耗带通滤波器，超宽阻带DGS低通滤波器，CMRC慢波结构滤波器，得到一种性能良好的W波段八次谐波混频器。

 W波段功率分配器及应用 毫米波集成电路技术实现功率合成，基本合成单元是两路电桥合成，关键技术是制作出低损耗3dB合成电桥。

2020年第9期165信息技术与信息化电子与通信技术基于ADS 的L 波段接收机射频前端设计与仿真张宇晖* ZHANG Yu-hui摘　要 本文针对无线通信领域的应用，使用ADS 软件对L 波段接收机射频前端进行设计与仿真。

同时对射频接收前端的噪声系数、灵敏度、增益等指标进行了仿真，仿真结果表明，所设计的射频接收前端各项指标均达到了设计要求。

关键词 射频前端；无线接收机；ADSdoi：10.3969/j.issn.1672-9528.2020.09.053* 中国西南电子技术研究所 四川成都 6100360 引言随着无线通信和软件无线电的发展和广泛应用，对射频信号接收信道的需求也在不断提升。

射频接收前端作为无线通信中的重要组成部分，对整个通信系统的性能起着至关重要的作用[1]。

本文综合考虑了接收机射频前端的各项指标，设计一种工作于L 波段的接收机射频前端，并利用ADS（Ad-vanced Design System）软件对射频前端进行系统级的建模与仿真[2]。

接收前端主要设计指标包括接收灵敏度、噪声系数、选择性、信号带宽、动态范围和增益等。

本文设计的接收信道主要技术指标如下：射频信号输入频率范围：1000MHz ～1200MHz；信号带宽为5MHz；最小输入电平：－90dBm；噪声系数：≤4dB；动态范围：90dB；中频输出频率：70MHz；中频输出功率：(0±2)dBm。

1 方案选择与设计接收机常用的拓扑结构有零中频结构、低中频结构和超外差结构三种。

其中超外差式结构应用比较广泛，其最大优点是具有极佳的选择性，同时由于多次进行变频，不存在直流补偿和本振泄露问题，通过适当的选择中频和滤波器可以获得精确的选择性和灵敏度。

基于以上优点，本文在设计中采用二次变频的超外差结构，接收前端原理框图见图1。

L 波段信号进入射频前端后先利用射频滤波器滤除镜像干扰，然后经过低噪声放大器放大后进入混频器与一本振信号混频，一本振信号的频率根据前级射频信号频率由频率合成器生产。

L波段接收前端的信息化设计与实现摘要接收机射频部分的任务是从众多的电波中选出有用信号，并放大到解调器所要求的电平值后，再由解调器解调，将频带信号变为基带信号。

射频接收前端是L波段接收机系统的前级电路，在复杂电磁干扰环境下，对射频前端的设计是一个比较大的挑战，深入研究射频前端的设计是十分必要的。

文章就L 波段接收前端的设计与实现展开论述。

关键词L波段；接收前端；设计与实现前言L波段接收机是雷达、电子战、通信综合电子系统的重要部件之一，在微波中频频段有很多的潜在应用市场。

射频接收前端是L波段接收机系统的前级电路，在不同的应用场合，L波段接收机射频前端的设计有着不同的着重考虑，其是直接影响整个接收机性能的重要部分。

为此，下文先就射频接收机的发展进行了阐述，接着主要探究了其设计与实现。

1 射频接收机的发展“无线电”为的是把接收话音的无线接收机与更早期的仅接收脉冲电码的接收机区别开。

最早的接收机没有放大信号的能力，但随着晶体管的发明很快克服了此缺陷，不久E.H.阿姆斯特朗发明了“再生式接收机”，这种接收机采用了从输出端到输入端的正反馈来提高增益。

电路中的真空管同时作放大器和检波器。

反馈的交流输出信号与输入信号同相，从而增加了环路增益。

再生式接收机大概是电子反馈的最初应用，由于这种电路易于自激振荡，它迅速导致了振荡器的发明[1]。

2 L波段接收前端的设计与实现2.1 滤波器的设计发卡滤波器谐振器的形式采用“U”形的折叠结构。

该结构大大缩小了滤波器的尺寸，但是“U”形结构两个臂的间距不宜做得太小，否则会引入较大的自耦合。

本文设计了一个1.23～1.43 GHz的5阶切比雪夫带通滤波器。

兼顾到谐振器的品质因数、结构的大小、加工的难度等诸多因素，选取谐振器的微带宽度为1mm。

通过ADS内嵌的“LineCalc”工具可以计算出中心频率1.33 GHz时的半波长谐振器的理論长度为63.5mm（采用介电常数4.4，介质厚度1mm，损耗角正切0.035的FR4板材）。

L波段宽带功率放大器设计与实现中期报告一、课题背景及研究意义：L波段频率范围为1-2 GHz，属于无线通信的重要频段，广泛应用于军事通信、卫星通信、航空通信、移动通信等领域。

在L波段通信系统中，宽带功率放大器是一个非常重要的组成部分，它有着较高的功率输出、较低的失真、高效率和稳定可靠性的要求。

因此，对于L波段宽带功率放大器的设计和实现具有重要意义。

二、研究内容：L 波段宽带功率放大器设计与实现的主要研究内容包括：1、L波段功率放大器的理论基础：包括功率放大器工作原理、功率放大器的输出功率、增益和效率等理论基础知识；2、L 波段宽带功率放大器设计的技术路线：首先确定功率放大器的技术指标和设计需求，然后根据设计要求选择合适的晶体管，进行电路设计和优化，最终完成L 波段宽带功率放大器的设计；3、L 波段宽带功率放大器的实现：采用电路实现硬件设计，并对设计结果进行测试，验证其性能指标和设计要求是否满足。

三、研究进展：1、理论基础：完成对L波段功率放大器的理论基础研究，包括功率放大器工作原理、功率放大器的输出功率、增益和效率等理论知识的了解和掌握。

2、设计方案：根据研究需求和技术指标，确定L波段宽带功率放大器的设计方案。

选择了一款适合L波段的GaN HEMT晶体管，比较了几种不同管型的工作参数和性能指标，并进行了电路设计与仿真，选择了一种具有较高设计效率的电路方案。

3、实现流程：在完成电路设计和仿真后，进入了实现流程。

通过PCB设计软件完成板设计，通过PCB板实现硬件项目，并对其进行了测试。

四、下一步工作：接下来的工作计划如下：1、对实现的硬件进行进一步的测试和验证，确定L波段宽带功率放大器的性能参数是否符合设计要求；2、对L波段宽带功率放大器的设计进行优化，提高其效率和稳定性等方面的性能指标；3、对L波段宽带功率放大器进行进一步的应用研究，进一步探索其在无线通信系统中的应用前景。

一个中心频率为2GHz、带宽为200MHz的L波段低噪声放大器的设计前言低噪声放大器(LNA)是雷达、通信、电子对抗、遥测遥控等电子系统中关键的微波部件，有广泛的应用价值。

由于微波系统的噪声系数基本上取决于前级放大器的噪声系数，因此LNA噪声系数的优劣会直接影响整个系统性能的好坏。

低噪声放大器的设计主要包括输入、输出匹配网络和直流偏置网络的设计以及改善晶体管稳定的措施。

本文首先介绍放大器提高稳定性的源极串联负反馈原理，然后设计了一个L波段的低噪声放大器实例，并给出了放火器输入、输出回波损耗、增益、噪声系数等参数的仿真结果。

低噪声放大器的设计本文所设计的低噪声放大器的性能指标为：在1.90GHz～2.10GHz的频段内，功率增益Gp≥30dB，噪声系数NF≤1dB。

考虑指标要求，拟采用两级放大级联技术来实现。

n 级放大器噪声系数可表示为：n级放大器噪声系数公式其中，NF为放大器整机的噪声系数;NF1、NF2…NFn分别是放大器第1级、第2级至第n级的噪声系数;G1、G2、…Gn-1分别是放大器第1级、第2级至第n-1级的功率增益。

由公式(1)可知，第一级放大器的噪声系数和增益将直接影响整个放大器的噪声系数。

级联低噪声放大器要获得低的噪声系数，选择的放大器第一级晶体管应该在工作频率具有低的噪声系数和较高的增益。

设计LNA首先应根据设计指标选择合适的器件，然后根据器件在工作频率的阻抗特性设计输入、输出匹配网络。

由于设计的低噪声放大器的增益指标大于30dB，因此需要使用多级级联的方式来实现。

Agilent公司的ATF54143 E-PHEMT晶体管具有高增益和低噪声的特性，适用于频率范围在450MHz～6GHz无线系统的各种LNA电路中。

该管子在2GHz频点上的噪声系数是0.5dB，增益为17dB，因此选择了该晶体管作为放大器的第一级;为实现放大器的增益指标，选用MGA86576作为第二级。

源极串联反馈电感对稳定性的影响稳定性是LNA电路必须考虑的，放大器的稳定性是指对振荡的抑制水平，必须保证放大器的稳定性，以避免可能出现的自激。