電暈檢測系統中低噪放大器的設計
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編者按： 摘要：遠距離檢測電暈放電現象，對于減少放電損耗和避免電氣故障，具有重要的指導意義。在由螺旋天線、無源濾波器、低噪放大器等組成的遠距離電暈檢測系統中，信號經無源濾波后受到較大程度的衰減，為提高信噪比需進行放大處理。根據電暈檢測系統指標，采用晶體管構成深度負反饋放大電路，將其三級級聯，設計出能與濾波器接口和后端的同軸電纜的接口較好的匹配的低噪放大器。利用ADS軟件進行仿真并進行實際現場測試，結果表明放大器符合設計標準，具有良好的輸人/輸出匹配性能，帶寬和增益的取舍需要根據實際要求來平衡，為電暈檢測系統的成
從式(11)可見， 適當選擇R1和R3的阻值， 可以使得S11=S22=0 ，既確保本文所采用的電路為對稱網絡，而且輸入端口為無回波損耗端口。此時， 電路的輸人、輸出完全匹配。因此取電阻滿足
本文引用地址：http://www.104case.com/article/262224.htm 
在單級放大電路中，調整R1的阻值， 可以控制放大器的增益。根據此公式可以定性地分析一下該電路的增益控制原理，當R1的阻值增大時，輸出端反饋到輸入端的負反饋信號就會減小，這時放大器的增益反而會提高;反之，當R1的阻值減小時，負反饋信號就會增大，放大器增益相應地減小。
為得到不同的放大倍數，本文對R1、 R21、R31使用了三種不同的阻值，使低噪放大電路的增益分別為30dB、50dB、60dB。為了使放大器能和濾波器接口和后端的同軸電纜的接口很好地匹配，將低噪放大器輸入和輸出電阻全部設置為標準的50Ω。同時為了保證放大器能夠處于適當的工作點， 制作實際電路時添加了適當的電阻和電容，本文不再累述。
3 仿真實現
現利用ADS軟件對本文所述電暈檢測系統中的低噪放大器進行仿真測試。仿真結果如圖8所示。
由仿真結果可知，帶通濾波器的起始和截止頻率嚴格符合起初設計目標，并且通阻帶起伏都很小，可見其能夠很好地提取頻率范圍在通帶上下限截止頻率之間的信號頻率成分。在220MHz~280MHz頻帶范圍內，放大器工作穩定，放大器增益為(30±0.5)dB，說明電路具備良好的放大能力，噪聲系數不高于1.5dB，保證了足夠低的噪聲系數，結果符合低噪放大器的設計指標。
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