5~20GHz具有正斜率增益的超宽带放大器

在宽带相控阵系统中,随着频率的增加,开关、移相器、衰减器等无源元件的插入损耗随着频率增加而增大,即具有负斜率增益。无源元件的负斜率增益特性使得宽带相控阵系统的增益不平坦。针对这个问题,提出了一款5~20 GHz具有正斜率增益的超宽带放大器,用于补偿无源元件在宽频带内的负斜率增益,以取得相控阵系统整体增益平坦的效果。该超宽带放大器采用三级分布式放大器结构,并采用共发射极共集电极级联结构以取得更高的增益。同时,使用基于发射极的并联RC网络的反馈技术,实现了增益的正斜率。该放大器采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计并流片。测试结果表明,在5、15和20 GHz时放大器增益分别为9.8、16.0和18.1 dB。在5~20 GHz频率范围内,该放大器具有8.3 dB的增益补偿能力,带内噪声系数最小值为3.7 dB,输入、输出回波损耗均小于-10 dB,1 dB压缩点输出功率大于8.5 dBm,芯片面积为0.70 mm×0.94 mm。

基于正斜率增益放大的新型中频放大电路

在目前车流量雷达的中频电路设计中,基本上是采用同增益放大电路来放大中频信号,导致中频输出信号和中频输入信号的动态范围相同。由于受限于后端的信号处理能力,所以能够检测到的中频输入信号的动态范围较小,探测距离有限,使得车流量雷达通常只能同时检测4车道。针对该问题,提出采用正斜率增益放大电路来放大中频信号,可有效地减小中频电路输出信号的动态范围,便于后端的信号处理,能够检测的中频输入信号的动态范围也就比以前更大,从而有效提高了探测距离,使得车流量雷达能够同时检测8车道。实测结果证明了所提正斜率增益放大电路的有效性。