【应用】带宽1GHz~2GHz、噪声系数1.5dB的低噪声放大器CHA3801-QDG助力L频段卫星通信系统设计
在卫星通信系统中，L频段是常用的毫米波之一，L频段频率范围通常是指IEEE 521-2002标准所定义的1GHz~2GHz，与北大西洋公约组织所使用的40GHz~60GHz不同。在L频段卫星通信系统设计时，但是，考虑到卫星通信的距离遥远、信号收到的干扰比地面通信更多，为了保证通信质量，对系统中所使用的元器件也有着更高的要求。在卫星通信领域，UMS（United Monolithic Semiconductors）公司提供了众多专业的产品解决方案。
图1 L频段卫星通信系统框图
针对L频段卫星通信系统设计，UMS公司提供的专业的解决方案，系统框图如图1所示。其中，LNA（低噪放大器）是系统非常重要的一部分，噪声系数很低，该器件性能的优劣会影响整个L频段卫星通信系统的性能，噪声系数作为非常重要的参数之一，会直接影响到接收端处理微弱信号的能力。因此，在进行LNA器件的选取时，本文主要推荐采用UMS公司的适用于L频段的CHA3801-QDG低噪放大器，带宽为1GHz~2GHz，输出功率为15dBm（@1dB comp），漏极电压为5V，栅极电压为-5V，线性增益为28dB，噪声系数为1.5dB（典型值），非常适合军事及商业L频段卫星通信系统设计。此外，在不同温度（工作温度范围为-45℃~85℃）、不同频率下的噪声系数如图2所示，可以看出温度越低，噪声系数越小；在1GHz~2GHz（L频段）内的噪声系数基本上是在2dB以下（除了85℃时要相对高一点）。
图2 在不同温度、不同频率下的噪声系数
值得一提的是，CHA3801-QDG具备一个有源偏置网络及保护网络，三阶交截点为27dBm，在高输入功率下能够正常工作。同时，凭借pHEMT（赝调制掺杂异质结场效应晶体管）制造工艺、0.25μm栅极长度、穿过基板的通孔、空气桥以及电子束栅极光刻等特点，完全符合L频段卫星通信系统的设计要求。CHA3801-QDG符合RoHS标准，采用SMD封装形式（24L-QFN4x4），有效降低了对系统空间的占用。此外，CHA3801-QDG的饱和功率为17dBm，输出功率典型值为15dBm（1dB压缩点），总漏极电流可低至45mA，可以满足低功耗系统的设计需求，对于卫星设备，功耗是非常重要的设计参考因素。更多的应用方案、选型资料以及UMS公司的低噪声放大器IC的在线采购均可在世强官网搜索获取，例如：
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