低成本可控射頻放大器的實現范文

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《電子技術雜志》2016年第9期

摘要：

該低成本系統，采用MMIC為核心的放大電路，通過級聯方式實現高增益高頻率低失真的放大。在每級之間插入程控衰減器，不僅方便地實現了系統增益可控，而且還能增加整個系統的穩(wěn)定性。最后加一級可加功率放大器，增加系統的驅動能力。系統采用屏蔽盒進行電磁屏蔽，提高穩(wěn)定性和抗干擾能力。經測試，系統實現了高性能。

關鍵詞：

低成本；MMIC；程控衰減器；功率放大器

0前言

近幾年來，大學生電子設計競賽對放大器設計的要求越來越高，難度逐年提升，主要是難點是頻率、帶寬、增益以及平坦度等指標的綜合實現。因此，用盡可能低的設計成本實現高頻率、大帶寬、高增益、高平坦度的放大器系統成為放大器研究的一個關鍵問題。文章提出的設計方案，主要針對射頻放大器系統，通過選用廉價高性能的單片微波集成電路，結合高精度衰減器實現性能穩(wěn)定、增益可控、平坦度極高的寬帶射頻放大器。

1系統方案設計系統總體設計方案

如圖1所示，此方案主要由四個模塊組成：前級放大由兩級電壓放大器組成，并在每一級電壓放大器后跟隨一級衰減器進行增益精確控制。此設計基于希望系統在大信號輸入下的電壓增益大于40dB，因此，放大器各級合理的增益分配成為設計的關鍵問題之一。若增益分配不當，則容易導致放大器輸出飽和，不滿足要求。經過分析和多次調試，我們選擇放大級和衰減器交叉設計的方案，通過撥碼開關來控制組合的放大和衰減，有效地解決了輸出飽和問題。

2硬件電路模塊設計

2.1SBB2089放大器電路

根據SBB2089的數據手冊，該放大器的帶寬為50MHz～850MHz，且每片所提供增益固定為20dB，考慮到功率放大部分也有十幾dB的增益，所以采用兩級級聯放大，兩級SBB2089的總增益為40dB左右。電路原理如圖2所示。

2.2PE4302衰減器電路

PE4302可用于頻率高達4GHz的信號的步進控制，衰減越大，大于2.8GHz后的信號偏差越大。故在小于2.8GHz的范圍內，PE4302可用于增益的精確控制，以實現增益步進值。衰減器衰減控制部分連接撥碼開關進行衰減值的設定，原理圖中未畫出撥碼開關，無需單片機就能進行增益的衰減控制，大大降低了系統的成本。

作者:俞偉良 賈浩 唐超 劉國華 單位:杭州電子科技大學電子信息學院