Details

Работа посвящена исследованию малошумящего усилителя сверхвысокочастотного диапазона на базе транзистора BFP620. Цель работы – разработка принципиальной схемы и печатной платы для малошумящего СВЧ усилителя и проведение электромагнитного анализа. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Обзор основных параметров малошумящих усилителей; 2. Изучение принципов согласования СВЧ усилителя на максимальный коэффициент усиления и минимальный коэффициент шума; 3. Разработка принципиальной схемы СВЧ усилителя с учетом схем замещения компонентов; 4. Анализ нелинейных искажений; 5. Разработка печатной платы; 6. Проведение электромагнитного анализа. В результате исследования был разработан малошумящий СВЧ усилитель на базе биполярного транзистора BFP620 на частоте 2.45 ГГц. Усилитель безусловно стабилен в диапазоне 0-20 ГГц, имеет коэффициент передачи S_21=16.3 дБ, коэффициент шума NF=1.05 дБ, имеет коэффициент отражения по входу S_11=-14.0 дБ, и коэффициент отражения по выходу S_22=-14.4 дБ. Разработка и моделирование усилителя выполнялись в САПР ADS (Advanced Design System).

The object of the study is a low-noise microwave amplifier based on a bipolar transistor. The subject of the study is the design, matching, stability analysis, printed circuit board development, and electromagnetic analysis of a low-noise microwave amplifier. The aim is to develop a schematic diagram and a printed circuit board for a low-noise microwave amplifier and to perform electromagnetic analysis of the designed structure. The following tasks were solved: 1. Review the main parameters and characteristics of low-noise microwave amplifiers; 2. Study the principles of impedance matching of a microwave amplifier for maximum gain and minimum noise figure; 3. Develop a schematic diagram of a microwave amplifier taking into account equivalent circuit models of the components; 4. Analyze nonlinear distortion of the designed amplifier; 5. Develop a printed circuit board for the low-noise microwave amplifier; 6. Perform electromagnetic analysis of the printed circuit board structure. As a result of the study, a low-noise microwave amplifier based on the BFP620 bipolar transistor and operating at 2.45 GHz was designed. The amplifier is unconditionally stable over the frequency range from 0 to 20 GHz. It provides a forward transmission coefficient S_21=16.3 dB and a noise figure NF=1.05 dB. The input reflection coefficient S_11=-14.0 dB, and the output reflection coefficient S_22=-14.4 dB.