Адаптивный широкополосный малошумящий усилитель радиочастоты

Адаптивные широкополосные малошумящие усилители радиочастоты (АШМУР) находят широкое применение при построении систем защиты радиоприемных трактов от нелинейного поражения в условиях нестационарной электромагнитной обстановки (ЭМО). Одним из перспективных направлений работ по созданию АШМУР является разработка устройств в классе схем с переключаемыми цепями. Создание таких устройств имеет определенные особенности, поскольку, наряду с необходимостью обеспечения малого коэффициента шума и цифрового управления регулировочной характеристикой, требуется обеспечить высокую линейность и большой динамический диапазон (ДД) устройства. В настоящей работе представлены результаты логико-эвристического синтеза АШМУР с адаптивно регулируемым коэффициентом передачи, который изменяется за счет переключения цепей трансформаторной обратной связи. С целью проверки функциональных и технических характеристик синтезированного АШМУР и оптимизации его параметров разработана и исследована модель в программной среде ADS. Предложенное техническое решение АШМУР обеспечивает дискретное (23, 14, 10 и 5 дБ) широкополосное изменение коэффициента передачи, при этом ДД по интермодуляции третьего порядка в пересчете к полосе 1 МГц составляет соответственно 83, 92, 98 и 104 дБ. Ступенчатое изменение коэффициента передачи в цепи трансформаторной отрицательной обратной связи разработанного АШМУР позволяет избежать накопления дополнительных шумов в структуре и обеспечивает низкий коэффициент шума, который не превышает 1 дБ. Технические характеристики АШМУР позволяют адаптивно наращивать перегрузочную способность радиоприемного тракта с пропорциональным расширением его ДД в условиях нестационарной ЭМО и таким образом обеспечить повышение эффективности системы уровневой защиты от нелинейного поражения приемных трактов средств радиосвязи, радиолокации и радионавигации.

1. Малевич И.Ю. Методы синтеза широкополосных усилительных трактов с контролируемыми параметрами динамического диапазона. Минск: Тонпик; 2004.

2. Perez J.P.A. Automatic Gain Control. Techniques and Architectures for RF Receivers. New York: Springer; 2011.

3. Zumbahlen H. Linear Circuit Design Handbook. Elsevier-Newnes; 2008.

4. Малевич И.Ю. Система уровневой защиты с переключаемыми усилительными секциями. Известия Белорусской инженерной академии. 1997;1(3):125-129.

5. Wu Chun-Pang, Tsao Hen-Wai. A 110-MHz 84-dB CMOS Programmable Gain Amplifier With Integrated RSSI Function. IEEE Journal. Solid-State Circuits. 2005;40(6):1249-1258.

6. Малевич И.Ю. Синтез высоколинейных радиочастотных усилительных трактов. Минск: Бестпринт; 2009.

7. Малевич И.Ю., Солонович Д.А. Широкополосный усилитель высокой частоты с коммутируемым коэффициентом передачи. Наука и военная безопасность. 2017;2(52):25-28.

8. Малевич И.Ю., Заяц П.В. Синтез широкополосного малошумящего усилителя с управляемым ступенчатым коэффициентом передачи. Вестник Военной академии Республики Беларусь. 2018;4(61):133-139.

9. Kajfez D. Scattering matrix of a directional coupler with ideal transformers. IEE Proc Microwaves & Antennas. 1999;146(8):295.