北斗導航天線前端低噪聲放大器模塊的設計研究.pdf

1、本論文主要介紹的是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中低噪聲放大器（Low Noise Amplifier, LNA）和微帶天線的設計研究，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，設計了偏置電路，匹配電路，實現(xiàn)了低功耗、低噪聲、高增益的指標要求。同時，設計一款應用于北斗導航系統(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試。
　　本文首先對低噪聲放大器

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

3、版圖的聯(lián)合仿真，驗證射頻PCB設計的可行性。最后進行加工，焊接，測試以及調試。另外設計了一款基于MMIC的兩級低噪聲放大器，工作頻段L波段，采用LC元件進行匹配電路的設計，在滿足噪聲系數(shù)指標的要求下，以更高的增益和更低的偏置電流來實現(xiàn),最終覆蓋L波段的多個常用頻段。
　　其次設計了一款應用于北斗導航系統(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分支線耦合器進行雙饋以實現(xiàn)右旋圓極化，