專利名稱：低噪聲放大器件模塊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信射頻器件領(lǐng)域，主要涉及射頻器件中的低噪聲放大器。
背景技術(shù)：
低噪聲放大器是無線通信領(lǐng)域的重要組成部分，它一般應(yīng)用于無線基站的接收系統(tǒng)、雷達(dá)接收系統(tǒng)、衛(wèi)星通信接收系統(tǒng)。低噪聲放大器的主要技術(shù)特點(diǎn)是在具有較低的噪聲系數(shù)的前提下輸入、輸出駐波比和三階交調(diào)都能達(dá)到一個(gè)較為理想的值。目前普遍應(yīng)用的低噪聲放大器，其基本噪聲系數(shù)大于1.5dB，并且不能滿足噪聲系數(shù)與輸入、輸出駐波比同時(shí)達(dá)到較為理想的值。為了保證放大器具有較低的噪聲系數(shù)和適當(dāng)?shù)娜A交調(diào)，放大器可選用低噪聲場(chǎng)效應(yīng)晶體管ATF-34143(噪聲系數(shù)約為0.5dB)，應(yīng)用在放大電路中可使整個(gè)放大電路的噪聲系數(shù)達(dá)到0.7dB以下。如中國(guó)第03139756.5號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種使用ATF-34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的低噪聲放大器模塊，其中包括輸入匹配電路、源極反饋電路、ATF-34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管、輸出匹配電路、電源電路和PCB板。其匹配電路采用的是集中參數(shù)電路模式，通過電感電容來完成線路匹配；由于電感電容在生產(chǎn)時(shí)不可避免的會(huì)出現(xiàn)離散性，電感值和電容值會(huì)有一定的偏差，因此采用這種匹配方式在大批量生產(chǎn)時(shí)的調(diào)試量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種低噪聲、高增益與輸入/輸出駐波比能更好兼容的低噪聲放大器件模塊裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，低噪聲放大器件模塊裝置包括印刷在PCB板上的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、源極反饋網(wǎng)絡(luò)及電源電路，所述輸入匹配電路接收射頻輸入信號(hào)，將信號(hào)傳輸至所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)和第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)，分別同所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)接收所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的處理信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸出，所述電源電路經(jīng)所述輸出匹配電路為所述低噪聲放大器件模塊提供電源，其特征在于所述第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第五微帶線、電容C1，所述第五微帶線一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極連接，另一端分別經(jīng)電容C1與地相連；所述第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第四微帶線和電容C2，ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極依次經(jīng)第四微帶線和電容C2串連后接地。
所述第五微帶線線寬為1.5mm；所述第四微帶線線寬為1.5mm；所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一微帶線、第二微帶線和第三微帶線，射頻信號(hào)依次經(jīng)過第一微帶線和第二微帶線輸入所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極，第三微帶線的一端連接第一微帶線和第二微帶線的節(jié)點(diǎn)，另一端與地相連；所述第一微帶線的線寬為2.2mm；所述第二微帶線寬為0.6mm；所述第三微帶線線寬為0.3mm；所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第六微帶線、第七微帶線、第八微帶線、電容C3及電容C4，所述第六微帶線一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏極相連，另一端和第七微帶線相連，所述第八微帶線一端與第六微帶線和第七微帶線的節(jié)點(diǎn)連接，另一端分別經(jīng)電容C3電接地，電容C3的非接地點(diǎn)同時(shí)與電源電路連接；所述第六微帶線寬為0.6mm；所述第七微帶線線寬2.2mm；所述第八微帶線寬為0.3mm；所述的輸出匹配電路采用的是分布參數(shù)電路，采用微帶線來達(dá)到匹配；原有的采用集中參數(shù)電路。
所述電源電路是自偏置供電電路，包括電阻R1、R2，R3，電容C5，所述電阻R1一端和微帶線5與電容C1的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接地，電阻R2一端和電容C3非接地點(diǎn)相連，一端和電阻R3相連，電阻R3的另一端與電源Vcc相連，所述電容C5一端和電阻R2、電阻R3的節(jié)點(diǎn)相連，一端接地。
本發(fā)明所述的低噪聲放大器件模塊裝置，采用的是分布參數(shù)匹配的方案，即通過微帶線相互匹配的設(shè)計(jì)方案來代替電感電容相互匹配的設(shè)計(jì)方案，成功地解決了放大器獲得小的噪聲系數(shù)與獲得良好的輸入、輸出駐波比的矛盾，與現(xiàn)有技術(shù)相比，取得了低噪聲、高增益與良好的輸入、輸出駐波比兼容的效果。本發(fā)明所述的低噪聲放大器件模塊結(jié)構(gòu)緊密，所需元器件少，節(jié)省生產(chǎn)成本，且可靠性高，在調(diào)試上使得調(diào)試方法也更加簡(jiǎn)單，容易，并利于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明所述低噪聲放大器件模塊裝置結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明所述低噪聲放大器件模塊裝置的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1為本發(fā)明所述低噪聲放大器件模塊裝置結(jié)構(gòu)框圖。
低噪聲放大器件模塊裝置包括印刷在PCB板上的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、源極反饋網(wǎng)絡(luò)及電源電路，所述輸入匹配電路接收射頻輸入信號(hào)，將信號(hào)傳輸至所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)和第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)，分別同所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)接受所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管處理的信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸出，所述自偏置供電電路經(jīng)所述輸出匹配電路為所述低噪聲放大器件模塊提供電源。
本實(shí)施例采用具有噪聲系數(shù)低，增益高的具有4管腳塑料封裝的ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管，在所述的放大管的工作頻率范圍450MHz-10GHz的情況下，放大管的三階互調(diào)截獲點(diǎn)輸出功率(OIP3)可達(dá)31.5dB，源極與漏極之間的最大工作電壓VDS為4.5V。ATF34143場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流范圍為21mA-39mA。
圖2為本發(fā)明所述低噪聲放大器件模塊裝置的電原理圖。
所述的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)是一種T型并聯(lián)匹配電路。所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一微帶線TL1、第二微帶線TL2和第三微帶線TL3，射頻信號(hào)(RF)依次經(jīng)過第一微帶線TL1和第二微帶線TL2輸入所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極，第三微帶線TL3的一端連接第一微帶線TL1與第二微帶線TL2的節(jié)點(diǎn)，另一端與地相連；所述第一微帶線TL1線寬為2.2mm；所述第二微帶線TL2寬為0.6mm，；所述第三微帶線TL3線寬為0.3mm。
本實(shí)施例的輸入匹配電路采用的是分布參數(shù)電路代理集中參數(shù)電路，采用微帶線來達(dá)到匹配；輸入信號(hào)和場(chǎng)效應(yīng)晶體管采用的是直接耦合方式，達(dá)到了減小插損，降低噪聲系數(shù)的效果。
所述第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第五微帶線TL5、電容C1，所述第五微帶線TL5一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極連接，另一端分別經(jīng)電容C1接地；所述第五微帶線TL5線寬為1.5mm。
所述第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第四微帶線TL4和電容C2，ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極依次經(jīng)第四微帶線TL4和電容C2串連后接地；所述第四微帶線TL4線寬為1.5mm。
本發(fā)明的反饋網(wǎng)絡(luò)亦采用分布參數(shù)電路，通過微帶線來達(dá)到匹配；使得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更加良好，且可靠性高，調(diào)試方法也更加簡(jiǎn)單，容易。
輸出匹配網(wǎng)絡(luò)是一種反T型并聯(lián)匹配網(wǎng)絡(luò)。所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第六微帶線TL6、第七微帶線TL7、第八微帶線TL8、電容C3、及電容C4，所述第六微帶線TL6一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏極相連，另一端依次經(jīng)第七微帶線TL7和電容C4后輸出信號(hào)，所述第八微帶線TL8一端與第六微帶線TL6和第七微帶線TL7的節(jié)點(diǎn)連接，另一端分別經(jīng)電容C3接地，電容C3的非接地點(diǎn)同時(shí)與電源電路連接；所述第六微帶線TL6線寬為0.6mm；所述第七微帶線TL7線寬為2.2mm；所述第八微帶線TL8線寬為0.3mm；輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出的信號(hào)經(jīng)第九微帶線TL9輸出至下一級(jí)電路，其中，第九微帶線TL9為線寬為2.2mm微帶線。
電源電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3及電容C5，所述電阻R1一端和第五微帶線TL5與電容C1的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接地，電阻R2一端和電容C3非接地點(diǎn)相連，一端和電阻R3相連，電阻R3的另一端與電源Vcc相連，所述電容C5一端和電阻R2、電阻R3的節(jié)點(diǎn)相連，一端接地。
ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的直流偏置采用自偏置電路，由漏極與源極之間的電壓降Vgs實(shí)現(xiàn)ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極偏置，供電電壓由漏極限流電阻加到輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)微帶匹配線上再送到場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，給漏極提供電壓。所述偏置電路使場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作在Ids30mA(Ids為經(jīng)漏極流向源極的電流)，Vgs4V。使用本實(shí)例低噪聲放大器模塊裝置，批量生產(chǎn)所能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為在1700MHz～2000MHz頻段內(nèi)噪聲系數(shù)可做到0.7dB，輸入、輸出駐波比小于1.3dB。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不受具體實(shí)施方式
的限制，在實(shí)施中，即使某些參數(shù)與實(shí)施例中的不一致，如各個(gè)微帶線的帶寬和電阻等，只要技術(shù)方案采用微帶線作為整個(gè)線路的匹配，都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.低噪聲放大器件模塊裝置，包括印刷在PCB板上的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、源極反饋網(wǎng)絡(luò)及電源電路，所述輸入匹配電路接收射頻輸入信號(hào)，將信號(hào)傳輸至所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)和第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)，分別同所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)接收所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的處理信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸出，所述電源電路經(jīng)所述輸出匹配電路為所述低噪聲放大器件模塊提供電源，其特征在于所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一微帶線、第二微帶線和第三微帶線，射頻信號(hào)依次經(jīng)過第一微帶線和第二微帶線輸入所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極，第三微帶線的一端連接第一微帶線和第二微帶線的節(jié)點(diǎn)，另一端與地相連；所述第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第五微帶線、電容C1，所述第五微帶線一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極連接，另一端經(jīng)電容C1與地相連；所述第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第四微帶線和電容C2，ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管源極依次經(jīng)第四微帶線和電容C2串連后接地；所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第六微帶線、第七微帶線、第八微帶線、電容C3及電容C4，所述第六微帶線一端與ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏極相連，另一端和第七微帶線相連，所述第八微帶線一端與第六微帶線和第七微帶線的節(jié)點(diǎn)連接，另一端經(jīng)電容C3電接地，電容C3的非接地點(diǎn)同時(shí)與電源電路連接；所述電源電路是自偏置供電電路，包括電阻R1、電路R2、電阻R3及電容C5，所述電阻R1一端和第五微帶線與電容C1的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接地，電阻R2一端和電容C3非接地點(diǎn)相連，一端和電阻R3相連，電阻R3的另一端與電源Vcc相連，所述電容C5一端和電阻R2、電阻R3的節(jié)點(diǎn)相連，一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器件模塊裝置，其特征在于所述第一微帶線線寬為2.2mm；所述第二微帶線寬為0.6mm；所述第三微帶線線寬為0.3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低噪聲放大器件模塊裝置，其特征在于所述第五微帶線線寬為1.5mm；所述第四微帶線線寬為1.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低噪聲放大器件模塊裝置，其特征在于所述第六微帶線寬為0.6mm；所述第七微帶線線寬為2.2mm；所述第八微帶線寬為0.3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低噪聲放大器件模塊裝置，其特征在于所述第六微帶線寬為0.6mm；所述第七微帶線線寬為2.2mm；所述第八微帶線寬為0.3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了低噪聲放大器件模塊裝置，包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、源極反饋網(wǎng)絡(luò)及電源電路，輸入匹配電路接收射頻輸入信號(hào)，將信號(hào)傳輸至所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，源極反饋網(wǎng)絡(luò)包括第一源極反饋網(wǎng)絡(luò)和第二源極反饋網(wǎng)絡(luò)，分別同所述ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)接收ATF34143場(chǎng)效應(yīng)晶體管的處理信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸出，電源電路經(jīng)輸出匹配電路為所述低噪聲放大器件模塊提供電源。本發(fā)明所述的低噪聲放大器件模塊裝置，采用的是分布參數(shù)匹配的方案，即通過微帶線相互匹配的設(shè)計(jì)方案來代替電感電容相互匹配的設(shè)計(jì)方案，精度容易滿足，不僅獲得好的輸入、輸出駐波比，而且能夠得到更小的噪聲系數(shù)，也利于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H03F1/26GK1725630SQ200510036079
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者楊先杰, 徐敏 申請(qǐng)人:摩比天線技術(shù)(深圳)有限公司