[其他]一種波導(dǎo)型FET低噪聲放大器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103407
• 申請日: 1986-05-15
• 公開（公告）號: CN86103407B
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林金清
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H03F3/55
• 分類號: H03F3/55;H03F3/193
• 代理公司: 福建省專利代理事務(wù)所
• 代理人: 康永輝

本發(fā)明涉及一種波導(dǎo)型FET低噪聲放大器（即波導(dǎo)型場效應(yīng)晶體管低噪聲放大器），特別涉及波導(dǎo)傳輸型場效應(yīng)晶體管低噪聲放大器（以下簡稱“波導(dǎo)場放”即WFA）。它可應(yīng)用于微波波段（特別是厘米波段，毫米波段）的接收系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等，以提高接收靈敏度和檢測靈敏度。

目前，現(xiàn)有技術(shù)的情況是：隨著微波砷化鎵低噪聲場效應(yīng)晶體管GaAsMESFET（簡稱FET）的出現(xiàn)，應(yīng)用FET在微波波段實現(xiàn)低噪聲放大的有：微帶型FET低噪聲放大，〔例如日本公開特許公報昭53-54472公開的《超高頻晶體管放大器》〕和波導(dǎo)反射型FET低噪聲放大。

微帶型FET低噪聲放大器主要工作于1千兆赫至10千兆赫頻段，隨著工作頻率上移，其損耗增大，電氣性能下降，在更高頻段微帶線會產(chǎn)生多模色散波，當(dāng)高次模與基模的相速相近時就要發(fā)生強耦合而使電路無法正常工作。

波導(dǎo)反射型FET低噪聲放大是一種單端口負阻放大器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，工作在窄帶。因此未能推廣應(yīng)用。

發(fā)明人在福州大學(xué)學(xué)報85年第三期發(fā)表《12GH_Z頻段波導(dǎo)傳輸型FET放大器》一文，對WFA在12GH_z此頻段的可行性進行了初步探討，但未公開實現(xiàn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的理論和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的主要目的是為了解決微帶型FET低噪聲放大器隨頻率上移電性能下降，甚至不能工作的缺點;并為FET在厘米波段毫米波段的波導(dǎo)部件的開發(fā)應(yīng)用提供一個實際結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明公開的WFA解決了微帶型FET低噪聲放大器、波導(dǎo)反射型FET低噪聲放大器各自目前存在的上述困難。其原因在于：波導(dǎo)損耗小，所以在同樣環(huán)境條件下采用同樣性能的FET器件在10千赫以上的頻率工作，作為低噪聲放大器的主要指標(biāo)：噪聲系數(shù)將優(yōu)于目前的任何其他形式的FET放大器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：（1）具有高的電性能指標(biāo);（2）制造設(shè)備簡單，成本低;（3）WFA在改造，提高現(xiàn)有的波導(dǎo)接收，檢測系統(tǒng)靈敏度是簡便的，即便于應(yīng)用于目前廣泛應(yīng)用的波導(dǎo)設(shè)備系統(tǒng)不必再行接口轉(zhuǎn)換;（4）可實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)型FET部件。由于這些優(yōu)點完全可以預(yù)見其經(jīng)濟效益，并可獲得商業(yè)上的成功。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是這樣的：它由（a）互相電磁隔離的輸入波導(dǎo)〔2〕輸出波導(dǎo)〔12〕，（b）在輸入波導(dǎo)〔2〕和輸出波導(dǎo)〔12〕的公共壁〔8〕的刻槽〔6〕〔7〕內(nèi)安裝直流偏置片〔23〕〔24〕和槽〔6〕〔7〕構(gòu)成帶狀線直流偏置供電結(jié)構(gòu)，〔c〕由鰭片〔3〕或〔11〕分別與可調(diào)螺桿〔1〕或〔13〕在波導(dǎo)中形成脊線組成可調(diào)的脊鰭線以實現(xiàn)波導(dǎo)與FET的可變阻抗變換器，（而偏置片〔24〕（或〔23〕）與鰭片〔11〕（或〔3〕）構(gòu)成一體化偏置鰭片，D）FET，從而構(gòu)成波導(dǎo)場放。（（c）中也可不設(shè)置可調(diào)螺桿〔1〕或〔13〕，成為不可調(diào)阻抗變換器。）

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明加以進一步說明：

附圖1是本發(fā)明的一種“疊式波導(dǎo)結(jié)構(gòu)”的總的結(jié)構(gòu)圖（是圖2，圖3，圖4的總裝圖）其中：圖1.1是正面剖視圖，圖1.2是側(cè)面剖視圖。

附圖2是本發(fā)明的一種主波導(dǎo)系統(tǒng)圖。

其中圖2.1是正面剖視圖，圖2.2是側(cè)面剖視圖。

附圖3是本發(fā)明的偏置鰭片結(jié)構(gòu)圖。

其中圖3.1是單偏置鰭片的主視圖，

圖3.2是單偏置鰭片的俯視圖，

圖3.3是結(jié)合偏置鰭片的主視圖，

圖3.4是包裝的組合偏置鰭片的主視圖。

附圖4是本發(fā)明的一種場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)圖，

其中圖4.1是場效應(yīng)管源極附加鍍銀銅薄片的結(jié)構(gòu)圖。

圖4.2是圖4.1中場效應(yīng)管放入圖1.1的場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)放大圖。（圖3、圖4均為圖1中該部件的放大圖）。

附圖5是本發(fā)明的另一種主波導(dǎo)結(jié)構(gòu)簡圖。

其中圖5.1是一種“隔離波導(dǎo)結(jié)構(gòu)”的WFA正面剖視圖。

圖5.2是一種變形的“隔離波導(dǎo)結(jié)構(gòu)”的WFA正面剖視圖。

圖5.3是疊式圓截面波導(dǎo)的WFA結(jié)構(gòu)正面剖視圖。

圖5.4是疊式圓截面波導(dǎo)的WFA結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。

附圖6是本發(fā)明的一種具體實施例圖，它表示一種二級結(jié)構(gòu)場效應(yīng)晶體管低噪聲放大器主波導(dǎo)系統(tǒng)圖。