【选型】工作频段涵盖26.5-40GHz的六款低噪声放大器推荐，可确保Ka波段卫星通信信号无失真放大

时间： 2019-08-29 来源：UMS

技术问答

Ka波段是电磁频谱的微波波段的一部分，Ka波段的频率范围为26.5-40GHz。Ka代表着K的正上方(K-above)，换句话说，该波段直接高于K波段。Ka波段也被称作30/20 GHz波段，通常用于卫星通信。低噪声放大器是射频发射机中的关键部件，其主要功能是完成输入小信号无失真的放大输出功能，同时需要达到系统指定的规格指标。据此，本方案推荐UMS（United Monolithic Semiconductors）的CHA2069-99F、CHA2069-FAA、CHA2069-QDG、CHA2092b99F、CHA2193-99F、CHA3688aQDG低噪声放大器，为Ka波段卫星通信提供解决方案。

图1 电路设计框图

CHA2069-99F：

CHA2069-99F三级自偏置宽频带单片低噪声放大器，工作频率为18-31GHz，覆盖Ka波段卫星通信频率。同时，其提供22dB的增益，适合用于微弱接收信号的前级放大。此外，CHA2069-99F三阶交调点为20dBm，增益平坦度为±1dB，提供高增益的同时最大程度保证了放大后信号的质量。值得一提的是，其偏置电压5V，偏置电流55mA，直流功耗较低。CHA2069-99F的噪声系数为2.5dB，有效避免了信号失真。

图2 CHA2069-99设计框图

CHA2069-FAA：

CHA2069-FAA是一款三级自偏置宽带单片低噪声放大器，工作频率范围为16-32 GHz，噪声系数的典型值为2.5 dB，小信号增益的典型值为22 dB，增益平坦度典型值为±1 dB，增益压缩1dB时输出功率的典型值为10 dBm。该电路采用pHEMT工艺制造，栅极长度为0.25μm，通孔穿过基板，空气桥和电子束栅极光刻，采用无铅表面贴装密封金属陶瓷6×6mm2封装，整体供电电源为4.5V/55mA，符合Ka波段卫星通信系统电气要求。

图3 CHA2069-FAA频率与增益

CHA2069-QDG：

CHA2069-QDG三级自偏置宽频带单片低噪声放大器，工作频率为18-31GHz，可用于Ka波段卫星通信中使用。高电流配置下，CHA2069-QDG噪声系数典型值为3dB，最大值为4.5dB，避免了信号的失真。在整个频带范围内的增益典型值为20dB，最小值为17dB，适合用于微弱接收信号的前级放大。低电流配置下，CHA2069-QDG增益平坦度的典型值为±2dB，最大值为±2.5dB，1dB增益压缩输出功率为10.5dBm。因此，CHA2069-QDG较好的线性度以及噪声系数，保障了整个接收机的灵敏度和动态范围。

图4 CHA2069-QDG频率与增益

CHA2092B99F：

CHA2092B99F是一款宽带低噪声放大器，电路部分采用自偏压结构，三阶级联，工作频率范围为18-32GHz，相比于同系列的CHA2090-99F，带宽提升了64%。在18-32GHz的频率范围内，噪声系数典型值为2.5dB。该产品的小信号增益典型值为22dB，最小值为17dB，较高的增益一方面可将天线接收到的微弱信号进行放大，同时也有助于减小接收链路中后级所产生的噪声对整个系统噪声的贡献。

图5 CHA2092B99F

CHA2193-99F：

CHA2193-99F是一款三阶单片低噪声放大器，频率范围是20-30GHz，噪声系数典型值为2.0dB，较低的噪声系数有利于系统取得较好的灵敏度。同时，小信号增益典型值为18dB，相较于同系列的CHA2190，增益提升了20%。由于低噪放通常作为接收链路的第一级有源电路，它的增益提升有助于减小后级链路额噪声对整个系统噪声的贡献，从而减小整体系统的噪声系数。此外，其小信号增益平坦度在20-30GHz的频率范围内为±1dB，在24-26GHz的窄带范围内提升至±0.5dB。产品拥有较好的反向隔离度，在全频带内的典型值为30dB，最小值为25dB。值得一提的是，其功耗小，直流功耗低至60mA@3.5V。

图6 CHA2193-99F

CHA3688AQDG：

CHA3688aQDG的频率范围为12.5-30GHz，工作范围跨度广。三阶交调点典型值为26dBm，线性增益典型值为26dB，而噪声系数典型值仅为2.1dB，对系统的灵敏度影响较小，确保系统的性能，可用于提高Ka波段卫星通信的探测距离、分辨率等。

图7 CHA3688aQDG频率与增益

综上所述， CHA2069-99F、CHA2069-FAA、CHA2069-QDG、CHA2092B99F、CHA2193-99F、CHA3688AQDG中低噪声放大器具有小尺寸、较高的增益、低功耗、低噪声等优势，为Ka波段卫星通信提供应用。世强作为UMS的代理商充足，欢迎咨询。

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