低噪声放大器的设计与应用

5、图5为限幅运算电路，检波组件的输出直流电 压经R19进入U9A，经过一级放大后再进入 U9B进 行比较，通过调整 VR1与VR2可调电阻器，可改变 ALC百度文库口的输出直流电压，从而对限幅组件进行 控制。
C L A
U9 B 5
7 6
LM2 24
VR2 5K
R2 2 1K
R2 4 1 3K
R2 3 1 0K
C1
L1ATF54143
L2
Q1
1 00 P
R5 30
+ 5V
C4 1 5P
2、图2为ATT 数字衰减器的电路原理图， HMC273 为数控衰减器 ,5伏电源经5K的电阻限流后接入 HMC273的1到5脚，6与10脚为高频信号的通脚， 7、8、9脚为接发脚，在第 6脚需加一个R13的电 阻，C11与C12为耦合电容。 ATT1 到ATT5 为数控 衰减器的外部控制线接口。
低噪声放大器是雷达、电子对抗及遥测遥控 接受系统等的关键部件。 L、S波段低噪声放大器 一般用于遥测、遥控系统。在电子对抗、雷达侦 察中，由于要接收的信号的频率范围未知，其实 频率范围也是要侦察的内容之一，所以要求接收 机的频率足够宽，那么放大器的频率也要求足够 宽。而且，雷达侦察接收的是雷达发射的折射波， 是单程接收；而雷达接收的是目标回波，从而使 侦察机远在雷达作用距离之外就能提早发现雷达 目标。灵敏度高的接收机侦察距离就远，如高灵 敏度的超外差式接收机可以实现超远程侦察，用 以监视敌远程导弹的发射，所以，要增高侦察距 离，就要提高接收机灵敏度，就要求高性能的低 噪声放大器。
低噪声放大器的设计与应用
引言
放大器的应用在工业技术领域 中得到了广泛的认可，在许多场合 下需要将传感器得到的微弱电信号 放大来驱动相应的执行机构。比如 电子秤，压力传感器转化得到的电 信号十分微弱，不足以驱动相应的 显示功能和准确的被辨识，所以需 要放大器将此微弱的电信号进行放 大。
低噪声放大器说明
方案设计
1、图1为低噪声管 ATF54143 的电路原理图，图中
C1与 L1为前端匹配用调节元件， Q1为低噪声放
大管，L2为高频退耦电感。 C2与C4均为高频退耦
电容，R5为限流电阻。 R4
C3
R2 1 0K
R3 3 00
1 K2
0 .1 u
R1
50
045x2x4T.
C 1
52P045x2x4T.
3、图3为ALC的电路原理图，图中 HMC38X4为 PIN管，ALC控制电压经 ALC接口经L5加到PIN管上， 电压的大小决定 PIN管的导通角的大小，从而改变
信号流的大小，达到控制 C13后的信号强弱。
C15
0.1 u C14 1 00 P C 12
0.45x2x4TR2
16 K2
L5
ALC
信道对信号传输的限制除了损耗和衰落之外， 另一个重要的限制因素是噪声与干扰。移动信道 中加性噪声（简称噪声）的来源是多方面的，一 般可分为①内部噪声；②自然噪声；③人为噪声； 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声。例如， 在电阻一类的导体中由电子的热运动所引起的热 噪声等。自然噪声和人为噪声为外部噪声。在移 动信道中，外部噪声的影响较大。人为噪声主要 是车辆的点火噪声。
R 15 2 K2
C16 0.1 u
C13 1 00 P
C 17
1 00 P
R J1 ?3 HMC
6 80
3 8X4
J? HMC 3 8X4
R14 6 80
1 00 P
4、图4为检波电路，图中 U8为检波芯片 MAX-
4003，其检测范围为 -45dBm---0dBm ，信号输入 为第一脚，第 7脚为检测输出脚，其余接线如图。
噪声在通信信道中会使接收灵敏度降低，导
致同等功率条件下的通信距离缩短，或同等距离 条件下通信质量差。因此，降低通信机的噪声对 于通信系统来说有着重大的意义，而衡量噪声的 高低用噪声系数 F来表示。低噪声放大器是一个多 级放大器，但是它不加功率管，不承受功率，在 整机中应用于对弱信号的放大。低噪声放大器中 采用高性能的低噪管，使得整机产生的噪声系数 非常低，特别是上行低噪放的作用尤其明显，上 行链路主要是为了使基站可以满意的接收上行信 号，必须能保证基站接收的灵敏度，这就要求直 放站上行的噪声系数要足够好。低噪主要功能： ATT 调节，ALC控点调节，通过监控步进衰减调节 等功能。
低噪声放大器原理结构图
限幅运 算电路
检波组件
隔
低
放
限
放
放
隔
IN
离
噪
大
幅
大
大
离
OUT
器
声
管
组
管
管
器
管
件
ALC
低噪声放大器模块结构说明
1、隔离器：主要用于高频信号的单向输入，对于反向的高 频信号进行隔离，同时对各端口的驻波进行匹配。
2、低噪声管：ATF54143，利用管子的低噪声特性，减少模 块的内部噪声，降低低噪声模块的噪声电平，使整机的接 收灵敏度提高。
+ 5V
C 11 4 7P
R 13 1 0K
5
R 8 R 9 R 1 R0 1 R1 1 2
5 K5 K5 K5 K5 K
4321
AT T1 AT T2 AT T3 AT T4 AT T5
ATT16 ATT8 GNDATT4FGNDATT2 GNDATT1
Q4 H2 73
F
6 7 8 910
C12 1 00 P
3、放大管：进一步放大高频信号 。 4、限幅组件：包含由PIN管组成压控的衰减电路（ALC）以
及由HMC273组成的数控衰减电路（ATT ）。 5、检波组件：由MAX-4003芯片构成的检波电路检测出模块
的输出功率大小。 6、限幅运算电路：根据检波组件对高频信号检测出的直流
电压进行运算，对限幅电路进行控制。
如果在接收系统的前端连接高性能的低噪声 放大器，在低噪声放大器增益足够大的情况下， 就能抑制后级电路的噪声，则整个接收机系统的 噪声系数将主要取决于放大器的噪声。如果低噪 声放大器的噪声系数降低，接收机系统的噪声系 数也会变小，信噪比得到改善，灵敏度大大提高。 由此可见低噪声放大器的性能制约了整个接收系 统的性能，对于整个接收系统技术水平的提高， 也起了决定性的作用。
C2 9 0.1 u
C2 8
0.1 u R2 1
11
1 00 K 1
U9 A LM2 24
4
R2 0 1 0K R1 9
2
1K
3
VR1
C2 7 5 K
1 00 P
VCC
低噪声放大器的应用
低噪声放大器是现代无线通信、雷达、电子 对抗系统等应用中一个非常重要的部分，常用于 接收系统的前端，在放大信号的同时抑制噪声干 扰，提高系统灵敏度。