基于ADS的射频前端预选器的设计与仿真

预选器作为射频接收前端的主要组成部分,对整个射频信号的接收有着重要的作用。针对实际无线通信环境下的应用,使用ADS软件设计了一种20MHz~3.6GHz的射频前端预选器。在该设计中采用了亚倍频程滤波器组进行分段滤波和抑制镜像信号,并利用低噪声放大器（LNA）对信号进行放大并减小噪声,并对设计的预选器关键部分的插入损耗、增益、噪声系数等指标进行了仿真。仿真结果显示,所设计的预选器各项性能指标均已达到了预期的要求,对接收机前端系统的研究和完善具有重要的参考价值。     

一种制冷射频接收前端的研究

概述了制冷射频前端的组成,对其中关键器件真空窗及隔热波导组件、低温低噪声放大器和超导滤波器的设计进行描述。给出了真空窗及隔热波导组件、低温低噪声放大器和超导滤波器主要性能测试实例,制冷射频前端主要指标噪声温度≤10 K,带外抑制≥120 dB。     

场效应器件低温特性与低噪声放大器

高温超导滤波器与低噪声放大器(LNA)组成的射频接收机前端设备具有高选择性、高灵敏度和极低的噪声,因而展现出广阔的应用前景.本文研究了场效应器件的低温物理特性和电学参数,研制了一种适用于高温超导微波接收系统的低温低噪声放大器,在60K工作温度下,具有很好的噪声特性.包括高电子迁移率场效应晶体管在内的元件参数均在60K温度下进行了实际测量.放大器的各项指标与设计值吻合,工作频段为800MHz～850MHz,增益大于18dB,输入输出驻波比小于1.2,噪声系数小于0.22dB.     

雷达用超导接收前端电磁兼容设计

超导接收前端与常规接收前端相比有着极低的噪声系数和极高的带外干扰抑制能力,可应用于通讯和雷达领域接收机抗带外频率干扰。分析了某型雷达用超导接收前端系统的电磁兼容设计方法,结合工程实际,对电磁兼容设计方法在超导接收前端系统中的应用进行了详细论述。     

空间用高温超导接收前端的结构设计与仿真分析

介绍了一种小型集成化、低漏热和高可靠性空间用高温超导接收前端的结构设计与仿真分析。首先阐述了空间用高温超导接收前端的整机组成,并对固定安装、制冷机、真空杜瓦进行结构优化设计;然后提出一种高温超导滤波放大器件与斯特林制冷机集成时的柔性连接及高效传热设计,并通过有限元优化分析得出最优支撑结构方案;最后对接收前端进行热真空试验模拟仿真。     

基于射频模块MAX2740设计的高动态GPS接收机前端

基于MAX2740射频接收前端提供了从天线到数字化输入之间完备的GPS接收方案，信号通道包括了低噪声放大器（LNA）、两级下变频器、可变增益／固定增益放大器、压控振荡器（VCO）及频率合成器等。     

带STC控制系统的RF-IF放大器组件的研制

介绍了带STC控制系统的RF-IF放大器组件的研制工作。该组件包含有多个功能单元,有低噪声放大器、镜像抑制混频器、前置中频放大器、STC控制电路、PIN电调衰减器等。介绍了组件整体和各功能单元的设计思路和设计结果。     

深空测控系统X波段低温接收组件

为满足探月工程及火星探测等深空测控的需求,开展具有极低噪声和发射频率功率强抑制双重要求的X波段低温接收组件的研制。采用隔热技术和阻抗匹配技术实现了隔热传输线从常温(300K)到低温(12K)的良好隔热和极低损耗;采用超导滤波器实现低的引入噪声的同时实现对发射频率的强抑制,避免其对接收频段的干扰;通过场效应管参数提取及源极负反馈等电路设计方法实现了极低噪声低温放大器的研制。通过热仿真设计将低温工作部件降至所需温度,以降低其引入的噪声温度。通过以上关键技术的解决,实现了接收组件在8.4-8.5GHz频率范围内:噪声温度≤11.4K;增益≥56.1dB;发射频率抑制≥141dB。很好满足了深空测控系统极低噪声和发射频率强抑制的需求。     

一种多信道高温超导接收前端

介绍了一种多信道高温超导接收前端的设计方案。首先阐述了多信道高温超导接收前端的使用领域和实际意义,以及设计所要考虑的因素及总体方案构成;针对多信道高温超导接收前端的微波部分、制冷部分、以及电源与控制系统的设计,同时结合系统中关键件的建模设计和仿真,并结合验证结果,联试试验验证了多信道高温超导接收前端良好的工程应用前景。     

S波段低温低噪声放大器的研制

介绍了基于ADS仿真的低噪声放大器的设计与制作方法;重点研究了LNA的直流偏置、稳定性分析、匹配设计、版图制作和调试;提出了源级负反馈和栅极加并联阻抗的方法来实现了电路全频段稳定和低温正常工作。采用ATF-34143制作了中心频率在2.25的低噪声放大器,在77K温度下,该放大器带内输入输出驻波比小于1.2,增益达到23dB,噪声系数为0.24dB。     

A 24-GHz Patch Array with a Power Amplifier/Low-Noise Amplifier MMIC

This paper presents an active patch array designed at 24 GHz. It can be used as a front-end component for a phased array. A series resonant array structure is chosen which is compact and easy excite. With 5 elements, the array proved a 12-dB antenna gain. A power amplifier and a low noise amplifier are designed on a single GaAs chip (PALNA). Bias switch is used in the PALNA, which greatly reduces the switch loss in a transceiver and increases the efficiency. 20-dB small signal gain is achieved in both power amplifier and low noise amplifier. The active patch array is built by the combination of the patch array and PALNA. The measured active gain of this antenna is 35-dB for the PA mode and 31-dB for the LNA mode. This active patch array can obtain an EIRP of 34 dBm with a total radiated power of 22dBm and a maximum PAE of 32%. To check the noise performance, we applied sources at both normal temperature and 77K (liquid nitrogen) and extracted the noise figure (3.5 dB) of the active antenna by the Y factor method. The results proved that the active antenna is working efficiently as both a transmitting and receiving antenna.     

一种新型低噪声大动态范围小型前端电路的研制

设计了一款小型化、低噪声、大动态范围的前端处理电路,包括电荷灵敏前放、成形放大电路、单道脉冲幅度分析电路。前放的等效输入噪声≤1.5 keV,动态范围可达0~11 V,积分非线性 ≤0.11%。该电路为模块化电路,当前放与主放模块构成系统时,其分辨可以达到0.12%。当前放、主放模块与中国科学院近代物理研究所制作的离子注入型硅探测器构成系统时,采用239Pu 源进行测试,测得在5.157 MeV时的能量分辨约为0.82%;当主放、单道脉冲幅度分析模块与中国科学院近代物理研究所制作的碘化铯晶体探测器构成系统时,采用60Co 源进行测试,对于能量为1.332 MeV 的 射线,测得其能量分辨约为7.9%。该电路可用于半导体探测器、光电倍增管及电子倍增器等探测器信号的处理。目前,小型前端电路已经应用于中国科学院近代物理研究所自行研制的便携式盐湖卤水铀、钍、钾快速测量仪的原型样机,达到了预期效果。A small dimension front-end circuit with low noise and wide output dynamic range is introduced in this paper. The front-end circuit is made up of a charge sensitive preamplifier, a shaping circuit and a single channel pulse height analyzer. The equivalent input noise is under 1.5 keV. The output integral nonlinearity is less than 0.11% within the dynamic range of 011 V. And the circuit can be suitable for different conditions by different modules. The resolution was about 0.12% with the charge sensitive preamplifier and the main amplifier. The energy resolution of 0.82% was achieved for 5.157 MeV -rays from a 239Pu source with the charge sensitive preamplifier, the main amplifier and anion-injection silicon detector designed by the Institute of Modern Physics(IMP). An energy resolution of 7.9% was achieved for 1.332 MeV rays from a stationary 60Co source with the main amplifier, the single channel pulse height analyzer and a CsI scintillator detector designed by the IMP. The front-end circuit has the features of wide output dynamic range, simple structure, high level of integration,small dimensions, low noise, fast rise time of the output pulse and excellent stability. The front-end circuit can be applied to signal processing of semiconductor detectors, photomultiplier tubes and electrons multiplier. And the front-end circuit had been applied to a prototype of the portable rapid measuring instrument designed by IMP for measuring Uranium, Thorium and Potassium in the salt lake brine with goodtest result.     

基于水冷磁体的超高场核磁共振波谱仪前置放大器系统设计与实现

基于水冷电磁体的超高场核磁共振实验的需求,提出了一种适用于该类核磁共振波谱仪的前置放大器系统的设计方案并予以实现.该系统包括前置放大器控制器、高带前置放大器、高带混频器、宽带前置放大器以及宽带混频器,实现了通道之间的自由切换、发射与接收的快速切换以及较大的接收动态范围、较低的噪声系数.     

大视场激光接收机设计

 介绍激光指令制导和激光驾束制导的大视场激光接收机的设计原理,给出接收光场的数学模型,由斜入射平行光的衍射光场推出探测光学系统的视场角公式,根据1064nm大视场激光接收机技术要求,以聚光物镜型探测光学系统为例,探讨接收光学系统既须具备特大相对孔径,又须具备无晕接收性能的设计特点,采用窄带干涉滤光镜进行光学滤波降噪。给出一种适用于高重频(200kHz)工作的低噪声放大器的设计实例,介绍了低噪声放大电路的设计原理。测试结果表明：设计的大视场激光接收机的接收视场角≥±10°,、动态范围≥40dB,当放大器输出信号信噪比等于4时接收灵敏度Pmin=5.38×105W。     

基于STM32植物动态离子流信号检测系统设计

溶液中无机盐离子的定向流动会产生微弱的电压信号,通过检测电压信号可以计算离子的浓度、植物根系吸收离子的速度,进而获取植物的生理信息。对植物动态离子流信号检测系统进行设计,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,利用极低偏置电流放大芯片和高共模抑制比差分放大芯片,给出了信号放大、滤波处理和数据采集电路,对系统噪声来源进行分析,提出了降低噪声的方法,并通过STM32进行A/D转换,把转换数据传输到上位机。该设计实现了植物动态离子流信号的检测,得到了离子在溶液中的流速。     

3cm接收前端模块的研制

介绍了具有噪声系数小、镜频抑制度高、动态范围宽、抗烧毁能力强的3cm接收前端模快的设计。     

深空探测用超导滤波器及滤波放大组件

研制了针对深空探测的超导滤波器和超导滤波放大组件,该超导滤波器在无需后期调谐的情况下,回波损耗大于25.16dB,驻波比小于1.12,插入损耗约0.04dB,阻带抑制达到了115dB以上;超导滤波放大组件的增益为30dB±0.2dB,回波损耗约为20dB;而组件的噪声温度仅为8K~9K。     

HL-2Mװ��LHCDϵͳ3.7GHz΢������Դ���

介绍了HL-2M装置低混杂波系统中3.7GHz微波激励源的设计。微波激励源设计为模块化形式,由3.7GHz点频固态源单元、功率分配器单元、功率放大器单元和现场控制器单元等组成。微波激励源有8路输出端口,每个端口的输出功率在0~10W范围内连续可调,并可以实现远程控制输出功率;采用取样鉴相锁相环技术使微波输出信号具有相位噪声低、频率稳定度高、杂散抑制好等优点。频偏1kHz时,相位噪声是-115dBc/Hz,频偏10kHz时,相位噪声是-117dBc/Hz,频偏100kHz时,相位噪声是-122dBc/Hz;输出频率稳定度≤0.03ppm/30min;杂散抑制≤-80dBc。     

AN UNCOOLED VERY LOW NOISE SCHOTTKY DIODE RECEIVER FRONT-END FOR MIDDLE ATMOSPHERIC OZONE AND CARBON MONOXIDE MEASUREMENTS

The paper describes an uncooled front-end of the Schottky diode receiver system, which may be applied for observations of middle atmospheric ozone and carbon monoxide thermal emission lines at frequencies 110.8 GHz and 115.3 GHz, respectively. The mixer of the front-end has utilized high-quality Schottky diodes that allowed us to reduce the mixer conversion loss. The combination of the mixer and an ultra-low-noise IF amplifier in the one integrated unit has resulted in double-sideband (DSB) receiver noise temperature of 260 K at a local oscillator (LO) frequency of 113.05 GHz in the instantaneous IF band from 1.7 to 2.7 GHz. This is the lowest noise temperature ever reported for an uncooled ozone receiver system with Schottky diode mixers.