超宽带信号低噪放大电路的设计与实现
时间:03-24
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4 脉冲信号放大的实现
实际穿墙探测雷达系统中产生的脉冲波形和它的频谱如图4所示:
图4脉冲信号的时域和频域波形
从图4(a)中可以看出此脉冲波形的正峰值幅度为85.2mV,脉冲宽度约为718.5ps,从频谱图中可以看出,信号的-lOdB带宽约为1GHz,对应的下限频率为300MHz,上限频率为1.3GHz,中心频率为800MHz,频谱能量最高点对应的功率为-39.64dBm,这个功率在放大器能线性放大的输入功率范围内,所以可以用放大器将此脉冲进行放大。把脉冲产生器和放大电路直接相连,测得放大后的脉冲波形和频谱如图5所示:
图5脉冲放大后的波形和频谱
从图5(a)看出,经放大后超宽带脉冲信号的波形保持得较好,脉冲的正峰值电压幅度被放大到858.4mV,放大了10倍。由于设计的放大器的工作带宽比脉冲的频谱宽,放大后的脉冲宽度展宽得很少,约为798.5ps,也没有出现拖尾现象。由于所设计的放大电路的噪声系数小于1.5dB,基本上看不到脉冲放大后电路引入的噪声。从图5(b)看出,脉冲的频谱也基本保持得较好,频谱能量最高点对应的功率放大到-21.52dBm。从图5中看出由于放大器低端的增益比较高,所以脉冲放大后频谱的低端能量也放大得比较多,而高端比低端放大得稍微少一点。总体上讲,该放大电路对脉冲信号的放大效果良好。
5 总结
利用Aglient-ADS软件设计出了超宽带信号的低噪声放大电路,其工作频段为100MHz~1.8GHz,增益约为23.6dB,噪声系数小于1.5 dB,实测结果比较理想.对窄脉冲信号的正峰值可以放大约lO倍,为后期课题的进展奠定了良好的基础。
本文作者创新点:本文根据困家自然科学基金项目“基于UWB信号的隐藏活动目标自适应检测技术研究”的需要,设计了一个可以将UWB脉冲信号放大的超宽带低噪声放大器,并取得了良好的放大效果。
作者:蒋俊杰 来源:《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第25卷第1-2期
实际穿墙探测雷达系统中产生的脉冲波形和它的频谱如图4所示:
![](../img/eec-Analog/Analog-13676913rkmptvslq.jpg)
图4脉冲信号的时域和频域波形
从图4(a)中可以看出此脉冲波形的正峰值幅度为85.2mV,脉冲宽度约为718.5ps,从频谱图中可以看出,信号的-lOdB带宽约为1GHz,对应的下限频率为300MHz,上限频率为1.3GHz,中心频率为800MHz,频谱能量最高点对应的功率为-39.64dBm,这个功率在放大器能线性放大的输入功率范围内,所以可以用放大器将此脉冲进行放大。把脉冲产生器和放大电路直接相连,测得放大后的脉冲波形和频谱如图5所示:
![](../img/eec-Analog/Analog-136770b3cg1qjasub.jpg)
图5脉冲放大后的波形和频谱
从图5(a)看出,经放大后超宽带脉冲信号的波形保持得较好,脉冲的正峰值电压幅度被放大到858.4mV,放大了10倍。由于设计的放大器的工作带宽比脉冲的频谱宽,放大后的脉冲宽度展宽得很少,约为798.5ps,也没有出现拖尾现象。由于所设计的放大电路的噪声系数小于1.5dB,基本上看不到脉冲放大后电路引入的噪声。从图5(b)看出,脉冲的频谱也基本保持得较好,频谱能量最高点对应的功率放大到-21.52dBm。从图5中看出由于放大器低端的增益比较高,所以脉冲放大后频谱的低端能量也放大得比较多,而高端比低端放大得稍微少一点。总体上讲,该放大电路对脉冲信号的放大效果良好。
5 总结
利用Aglient-ADS软件设计出了超宽带信号的低噪声放大电路,其工作频段为100MHz~1.8GHz,增益约为23.6dB,噪声系数小于1.5 dB,实测结果比较理想.对窄脉冲信号的正峰值可以放大约lO倍,为后期课题的进展奠定了良好的基础。
本文作者创新点:本文根据困家自然科学基金项目“基于UWB信号的隐藏活动目标自适应检测技术研究”的需要,设计了一个可以将UWB脉冲信号放大的超宽带低噪声放大器,并取得了良好的放大效果。
作者:蒋俊杰 来源:《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第25卷第1-2期
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