ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN MINH NGỌC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP TÍN HIỆU SIÊU CAO TẦN BĂNG X LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN MINH NGỌC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP TÍN HIỆU SIÊU CAO TẦN BĂNG X Ngành: Công nghệ điện tử viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60 52 02 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BẠCH GIA DƯƠNG Hà Nội – 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp công trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực dựa sở nghiên cứu lý thuyết, thực tế hướng dẫn PGS.TS Bạch Gia Dương Các số liệu, kết luận luận văn trung thực, dựa nghiên cứu mô hình, kết đạt nước giới trải nghiệm thân, chưa công bố hình thức trước trình bày bảo vệ trước “Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ kỹ thuật” Một lần xin khẳng định trung thực lời cam kết Hà nội, Ngày tháng năm 2015 Người cam đoan Trần Minh Ngọc LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, cho phép em gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Bạch Gia Dương Thầy người theo sát em trình làm luận văn, Thầy tận tình bảo, đưa vấn đề cốt lõi giúp em củng cố lại kiến thức có định hướng đắn để hoàn thành luận văn Tiếp đến, em xin gởi lời cảm ơn đến tất quý Thầy Cô giảng dạy trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội giúp em có kiến thức để thực luận văn Kính chúc Thầy Cô dồi sức khoẻ, thành đạt, ngày thành công nghiệp trồng người Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, anh chị, bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ em thời gian thực luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội Trần Minh Ngọc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU 10 Lý chọn đề tài 10 Mục tiêu đề tài 10 Phương pháp nghiên cứu 10 Nội dung nghiên cứu 11 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 11 4.2 Thiết kế khuếch đại tạp âm thấp 11 Kết cấu luận văn 11 CHƯƠNG I – TỔNG QUAN VỀ BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP X 12 1.1 Khái niệm khuếch đại tạp âm thấp LNA 12 1.2 Vị trí khuếch đại tạp âm thấp LNA 12 1.3 Lý thuyết tạp âm mạng hai cửa 13 1.4 Hệ số tạp âm 13 1.5 Dẫn nạp nguồn vào lí tưởng 15 1.6 Hạn chế phương pháp tối ưu hóa tạp âm thông thường 15 1.7 Hệ số tạp nhiệt độ 15 1.8 Xây dựng mô hình mạng hai cực 16 1.9 Bộ LNA dải hẹp 17 1.9.1 Suy hao điện cảm emitter 20 1.9.2 Tải collector 20 1.9.3 Phân cực 21 1.10 Các thông số quan trọng mạch khuếch đại LNA 21 1.10.1 Hệ số tạp âm Noise Figure 21 a) Tạp âm nhiệt (Thermal Noise) 22 b) Shot Noise (Shottky Noise) 22 c) Flicker Noise (1/f Noise) 22 d) Hệ số tạp âm Noise Figure (NF) 23 1.10.2 Hệ số khuếch đại 23 1.10.3 Tính ổn định hệ thống 25 1.10.4 Độ tuyến tính 25 CHƯƠNG II – CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP 28 2.1 Cơ sở lý thuyết thiết kế mạch siêu cao tần 28 2.1.1 Các loại đường truyền 28 2.1.2 Phương trình đường truyền 29 2.1.3 Hệ số phản xạ 31 2.1.4 Hệ số sóng đứng 32 2.1.5 Giản đồ Smith 32 2.2 Tham số S[5] David M Pozar (1994), “Microwave Engineering” 3rd Edition 34 2.2.1 Công suất đưa tải 35 2.2.2 Các khái niệm 35 2.2.3 Xác định tham số S 35 2.2.4 Đo hệ số truyền 36 2.2.5 Xác dịnh hệ số phản xạ 36 2.3 Phối hợp trở kháng 37 2.3.1 Phối hợp trở kháng dùng phần tử tập trung 38 2.3.2 Phối hợp trở kháng dải hẹp đoạn dây dẫn sóng mắc liên tiếp 39 2.3.2.1 Phối hợp trở kháng đoạn dây phần tư bước sóng 39 2.3.2.2 Phối hợp trở kháng đoạn dây có chiều dài 40 2.3.2.3 Phối hợp trở kháng hai đoạn dây mắc nối tiếp 41 2.3.3 Phối hợp trở kháng dùng dây chêm 41 CHƯƠNG III – MÔ PHỎNG VÀ THỰC THI MẠCH 43 3.1 Lựa chọn phần mềm mô linh kiện 43 3.1.1 Lựa chọn chương trình mô 43 3.1.2 Lựa chọn tranzitor hỗ trợ thiết kế 43 3.2 Thiết kế mô mạch khuếch đại 45 3.2.1 Phương pháp phối hợp trở kháng 45 3.2.2 Tính toán mô thiết kế 45 3.2.2.1 Phối hợp trở kháng cho lối vào Zin 46 3.2.2.2 Phối hợp trở kháng cho lối Zout 50 3.2.2.3 Phối hợp trở kháng cho mạch khuếch đại 54 3.3 Chế tạo đo đạc mạch khuếch đại 55 3.4 Hạn chế đo đạc mạch thực tế 59 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Thứ tự Tên hình vẽ bảng biểu Hình 1.1 Sơ đồ khối phần thu phát tín hiệu vô tuyến 10 Hình 1.2 Mô hình tạp âm hai cửa 11 Hình 1.3 Mô hình tạp âm hai cửa tương đương 12 Hình 1.4 Bảng quy đổi hệ số tạp âm (dB), hệ số tạp, nhiệt độ 14 Hình 1.5 Mô hình tạp âm cho tranzitor lưỡng cực 14 Hình 1.6 Mô hình để tính toán giá trị tạp âm 15 Hình 1.7 Sơ đồ khuếch đại kiểu E chung dùng cuộn cảm triệt nhiễu 16 Hình 1.8 Sơ đồ thiết kế LNA dải hẹp 16 Hình 1.9 Thiết kế LNA dải hẹp dùng mạch dải 18 Hình 1.10 Mạch LNA dải hẹp dùng phân áp dùng cầu điện trở 18 Hình 1.11 Điểm nén 1-dB Điểm chặn bậc 24 Hình 2.1 26 Các dạng đường truyền sóng Trang Biểu diễn đường truyền sóng mạch tương đương đoạn Hình 2.2 đường truyền sóng siêu cao tần 28 Hình 2.3 Giản đồ Smith chuẩn 32 Hình 2.4 Sơ đồ đo 34 Hình 2.5 Sơ đồ xác định Sij 34 Hình 2.6 Sơ đồ xác định Sii 35 Hình 2.7 Sơ đồ phối hợp trở kháng 36 Hình 2.8 Mạch phối hợp trở kháng hình L 36 Hình 2.9 Phối hợp trở kháng đoạn dây λ\4 38 Hình 2.10 Phối hợp trở kháng đoạn dây có chiều dài 39 Hình 2.11 Phối hợp trở kháng hai đoạn dây nối tiếp 39 Hình 2.12 Phối hợp trở kháng đoạn dây chêm đơn 39 Hình 2.13 Phối hợp trở kháng dây chêm đôi 40 Hình 3.1 Phần mềm mô RF ADS 2009 41 Hình 3.2 Sơ đồ chức chân chip SPF 3043 42 Hình 3.3 Độ lợi G theo tần số SPF 3043 42 Hình 3.4 Sơ đồ mạch khuếch đại phối hợp trở kháng 43 Hình 3.5 Phương pháp phối hợp trở kháng dùng λ/4 43 Hình 3.6 Tính toán giá trị trở kháng vào Zin 44 Hình 3.7 Trường hợp lối vào 45 Hình 3.8 Trường hợp lối vào 45 Hình 3.9 Mạch phối hợp trở kháng lối vào trường hợp 46 Hình 3.10 Kết tham số S11, S21 lối vào trường hợp 46 Hình 3.11 Mạch phối hợp trở kháng lối vào trường hợp 47 Hình 3.12 Kết tham số S11, S21 lối vào trường hợp 47 Hình 3.13 Tính toán giá trị trở kháng Zout 48 Hình 3.14 Trường hợp lối 49 Hình 3.15 Trường hợp lối 49 Hình 3.16 Mạch phối hợp trở kháng lối trường hợp 50 Hình 3.17 Kết tham số S11, S21 lối trường hợp 50 Hình 3.18 Mạch phối hợp trở kháng lối trường hợp 51 Hình 3.19 Kết tham số S11 S21 lối trường hợp 51 Hình 3.20 Sơ đồ nguyên lý mô mạch khuếch đại 52 Hình 3.21 Sơ đồ nguyên lý thiết kế mạch khuếch đại 52 Hình 3.22 Kết S11, S21, VSWR mạch khuếch đại 53 Hình 3.23 Layout mạch khuếch đại 53 Hình 3.24 Mạch khuếch đại thực tế 54 Hình 3.25 Sơ đồ bố trí đo đạc thông số mạch khuếch đại 54 Hình 3.26 Kết đo thực nghiệm S21 55 Hình 3.27 Kết đo thực nghiệm S11 56 Hình 3.28 Đo đạc xác định băng thông mạch 56 10 LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, băng tần X có nhiều ứng dụng radar cảnh giới biển hệ thống thông tin vô tuyến với ứng dụng thực tiễn theo dõi thời tiết, kiểm soát không lưu, kiểm soát giao thông hàng hải, radar bám mục tiêu cho quốc phòng đo tốc độ phương tiện cho cảnh sát Các thu radar đòi hỏi ngày nhỏ gọn, tiếp nhận thông tin nhanh xác Vì vậy, yêu cầu phần cứng cho thiết bị ngày gắt gao Đóng vai trò tiếp nhận thông tin, thiết bị radar thu phát sóng Tín hiệu thu phải tín hiệu vô tuyến, biên độ tín hiệu thu thường nhỏ, môi trường đầy tạp âm, sóng nhiễu Chính điều dẫn đến việc phát triển Khuếch đại tạp âm thấp (LNA – Low Noise Amplifier), với yêu cầu ngày nhỏ gọn, hệ số khuếch đại cao cần thiết Bài toán thiết kế, ứng dụng Bộ khuếch đại tạp âm thấp băng tần X trở nên cấp thiết có ý nghĩa quan trọng Chính vậy, luận văn “Nghiên cứu thiết kế chế tạo khuếch đại tạp âm thấp tín hiệu siêu cao tầnbăng X” trình bày cố gắng làm rõ nguyên lý thiết kế, tìm hiểu mô phỏng, cách thức thi công mạch cứng LNA băng X Mục tiêu đề tài Đề tài luận văn “ Nghiên cứu thiết kế chế tạo khuếch đại tạp âm thấp tín hiệu siêu cao tần băng X ” có hai mục tiêu lý thuyết thực tiễn: - Về lý thuyết: + Trình bày tổng quan khuếch đại tạp âm thấp; + Trình bày sở lý thuyết thiết kế khuếch đại tạp âm thấp - Về thực tiễn: + Mô thiết kế đo đạc thông số khuếch đại tạp âm thấp hoạt động băng tần X dùng phần mềm ADS 2009; + Thực thi chế tạo,đo đạc sản phẩm thực tế mạch khuếch đại tạp âm thấp Phương pháp nghiên cứu Để thực chuyên đề trên, phương pháp nghiên cứu sử dụng gồm: 47 * Tính toán tham ssố lối vào Dùng giản đồ Smith ta tính đư trường hợp phối hợp trở kháng cho lối vào d1 = 0.21409λ Z(d1) Z(d1) = 137.922 Ohm Zλ/4 = 83.0427 Ohm Hình 3.7 Trường hợp lối vào d2 = 0.46409λλ Z(d2) Z(d2) = 18.1262 Ohm Zλ/4 = 30.105 Ohm Hình 3.8 Trường hợp lối vào 48 * Tính toán mô phố ối hợp trở kháng lối vào trường hợp Dùng công cụ LineCalc phần ph mềm ADS 2009 ta tính đượcc đđộ rộng W chiều dài L đoạn dây củ mạch phối hợp: Hình 3.9 Mạch M phối hợp trở kháng lối vào trường hợ ợp Hình 3.10 Kếết tham số S11, S21 lối vào trường hợp p1 49 * Tính toán mô phố ối hợp trở kháng lối vào trường hợp Hình 3.11 M Mạch phối hợp trở kháng lối vào trường ng h hợp Hình 3.12 Kếết tham số S11, S21 lối vào trường hợp p2 50 3.2.2.2 Phối hợp trở kháng cho lối l Zout Với Z0 = 50Ω  Zout = (38.65 – j*9.1)Ω Hình 3.13 Tính toán giá trị trở kháng Zout 51 *Tính toán tham số lốii d1 = 0.06192λλ Z(d1) Z(d1) = 35.9665 Ohm Zλ/4 = 42.4067 Ohm Hình 3.14 Tr Trường hợp lối d2 = 0.31192λλ Z(d2) Z(d2) = 69.5091 Ohm Zλ/4 = 58.953 Ohm Hình 3.15 Tr Trường hợp lối 52 * Tính toán mô phố ối hợp trở kháng lối trường hợp Hình 3.16 Mạ ạch phối hợp trở kháng lối trường hợp p1 Hình 3.17 K Kết tham số S11, S21 lối trường hợp p1 53 * Tính toán mô phố ối hợp trở kháng lối trường hợp Hình 3.18 Mạ ạch phối hợp trở kháng lối trường hợp p2 Hình 3.19 Kếết tham số S11 S21 lối trường hợp p2 54 3.2.2.3 Phối hợp trở kháng cho mạch m khuếch đại Từ kết tính toán m mạch phối hợp phối hợp trở kháng trườ ờng hợp lối vào lối ra, ta thấy chọn n lối l vào trường hợp lối trường hợpp cho kết k mô tốt Từ ta có sơ đồ đ mô mạch khuếch đại: Hình 3.20 Sơ đồ đ nguyên lý mô mạch khuếch đạại Sau phân cựcc đưa nguồn ngu chiều vào mạch ch nguyên lý mô ph ta có sơ đồ nguyên lý thiết kế củaa m mạch khuếch đại: Hình 3.21 Sơ đồ đ nguyên lý mạch khuếch đại tạp âm thấấp 55 Với mạch khuếch hình 3.21 ta có kế mô sau: Hình 3.22 Kếết S11, S21, VSWR mạch khuếch đạ ại Kết mô phỏng: S21 = 12.368 dB  hệ số khuếch đạii cao, phù hhợp với độ lợi chip SPF 3043 băng X S11 = -34.750 dB hệ số sóng đứng ng VSWR=1 phù hợp với tiêu chí phối hợp trở kháng 3.3 Chế tạo đo đạc mạch ch khu khuếch đại Sau mô ng thành công, ta tiến ti hành thiết kế layout cho ho m mạch gia công hoàn thiện ta sản n ph phẩm mạch khuếch đại thực tế: Hình 3.23 Layout m mạch khuếch đại tạp âm thấp p 56 Hình 3.24 Sả ản phẩm thực tế mạch khuếch đại tạp p âm thấp th Tiến hành đo đạcc m mạch thực tế ta kết quả: Hình 3.25 Sơ đồ bố trí đo đạc mạch khuếch đại tạp p âm thấp th 57 Hình 3.26 Kết đo tham số S21(hệ số khuếch đại mạch) S21 = 9.876 dB  hệ số khuếch đại G = 9.876 dB chưa đạt tới kết mô (G = 12.368 dB) đo tần số làm việc 8.49675 Ghz bị dịch tần so với tần số làm việc mô 8.5 Ghz suy hao tổn thất đường truyền thực nghiệm không lý tưởng mô 58 Hình 3.27 Kết đo thực nghiệm tham sốS11 S11 = - 7.106 dB, độ âm chưa sâu đạt tiêu phối hợp trở kháng a)b) Hình 3.28 Đo đạc xác định băng thông mạch a) Hệ số khuếch đại giảm 3dB bên trái so với đỉnh tần số trung tâm b) Hệ số khuếch đại giảm 3dB bên phải so với đỉnh tần số trung tâm 59 Băng thông mạch đạt khoảng 19 Mhz đạt yêu cầu so với mạch khuếch đại tạp âm băng tần X 3.4 Hạn chế đo đạc mạch thực tế - Kết đo thông số mạch thực tế: + Hệ khuếch đại G = S21 = 9.876 dB + Băng thông mạch: BW = 19 Mhz (8.4874 Ghz - 8.5068 Ghz) + Tham số S11 = -7.106 dB - Về hệ số NF: hạn chế thiết bị đo hệ số NF nên đo đạc thông số mạch khuếch đại thực tế không đo hệ số NF 60 KẾT LUẬN Trong thời gian tìm hiểu nghiên cứu giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn PGS.TS Bạch Gia Dương, đến toàn nội dung luận văn đãđược hoàn thành đáp ứng đầy đủ yêu cầu đãđặt Quá trình thực đề tài thực khoảng thời gian vô quý báu hữu ích cho em nghiên cứu, tìm hiểu kỹ thuật siêu cao tần, khó khăn triển khai ứng dụng lý thuyết siêu cao tần vào thực tế Hơn nữa, hành trang kiến thức quý giá cho em công tác thực tiễn sau Qua trình tìm hiểu thực đề tài, em thu kết sau: Tìm hiểu tổng quan khuếch đại tạp âm thấp thu radar băng X Nghiên cứu, tìm hiểu kỹ thuật siêu cao tần tìm hiểu kỹ thuật phối hợp trở kháng để đưa giải pháp tối ưu thiết kế khuếch đại tạp âm thấp băng X máy thu radar Sử dụng phần mềm chuyên nghiệp ADS để thiết kế, mô mạch siêu cao tần nói chung mạch khuếch đại tạp âm thấp nói riêng Thiết kế, chế tạo, đo đạc thành công khuếch đại tạp âm thấp tín hiệu siêu cao tần băng X ứng dụng theo dõi thời tiết, kiểm soát không lưu, kiểm soát giao thông hàng hải, radar bám mục tiêu cho quốc phòng đo tốc độ phương tiện cho cảnh sát Hệ số khuếch đại 9.876 dB Dải thông đạt 19 MHz Kết đo kiểm tham số S phù hợp với kết mô Và hướng phát triển đề tài: o o Tiếp tục cải thiện đặc tính LNA cho tốt (NF nhỏ hơn, độ lợi cao hơn, độ tuyến tính tốt hơn…) Tìm hiểu thiết kế LNA hoạt động nhiều tần số yêu cầu khác thực tế có băng thông dải rộng đến siêu rộng 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bạch Gia Dương, Trường Vũ Bằng Giang, Kỹ thuật siêu cao tần, NXB ĐHQGHN [2] Kiều Khắc Lâu, Cơ Sở Kỹ Thuật Siêu Cao Tần, NXB Giáo Dục Tiếng Anh [1] David M.Pozar, RFID AT ULTRAAND SUPER HIGHFREQUENCIES, Roderick Riesco, MA, Member of the Instituteof Translation and Interpre ting, UK [2] Merrill I.Skolnik, RADAR HANDBOOK, Mc Graw Hill [3] W Alan Davis, Radio Frequency Circuit Design, John Wiley & Sons, Inc [4] David M Pozar, Microwave Engineering, John Wiley & Sons, Inc [...]... thiết kế bộ khuếch đại tạp âm thấp Chương 3: Mô phỏng và thực thi mạch 12 CHƯƠNG I – TỔNG QUAN VỀ BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP X 1.1 Khái niệm bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA LNA là chữ viết tắt của Low Noise Amplifier, là bộ khuếch đại tạp âm thấp - Biên độ các tín hiệu phát bằng vô tuyến đến phía đầu thu nhận được thường rất nhỏ Chính vì vậy cần có bộ khuếch đại tạp âm thấp để nhằm thu được các tín hiệu. .. thuật siêu cao tần - Nghiên cứu phần mềm mô phỏng ADS và tranzitor SPF 3043 4.2 Thiết kế bộ khuếch đại tạp âm thấp - Thiết kế và mô phỏng mạch khuếch đại tạp âm thấp băng X - Thiết kế layout cho mạch khuếch đại - Lắp ráp và đo thử nghiệm trên máy VECTOR NETWORK ANALYZER 5 Kết cấu luận văn Nội dung luận văn bao gồm ba chương: Chương 1: Tổng quan về bộ khuếch đại tạp âm thấp X Chương 2: Cơ sở lý thuyết thiết. .. mạch khuếch đại tạp âm thấp băng X; - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phương pháp quan sát khoa học để tìm hiểu mạch khuếch đại tạp âm thấp đã có trên cơ sở đó thiết kế mạch khuếch đại tạp âm thấp băng X với các thông số Gain, NF, phối hợp trở kháng tốt hơn 4 Nội dung nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu về tổng quan bộ khuếch đại tạp âm thấp; - Nghiên cứu kỹ thuật phối hợp trở... đại Tạp âm (Noise) 1.2 Vị trí bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA Bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA là rất cần thiết trong hệ thống thông tin di động đặc biệt là bộ phận thu (Receiver) Vị trí LNA đặt càng gần anten thu càng tốt, vì khi đó, tín hiệu vô tuyến thu được từ anten – tín hiệu rất yếu (về công suất) – sẽ được khuếch đại thông qua LNA Đồng thời, với thiết kế đặc biệt, LNA sẽ khuếch đại công suất tín hiệu. .. chính x c - Các mạch cao tần là phi tuyến, và rất nhạy cảm với nhiệt Chính tạp âm này ảnh hưởng rất nhiều trong quá trình thu và khôi phục lại tín hiệu dữ liệu, - Việc khuếch đại thông thường giúp khuếch đại công suất tín hiệu, nhưng đồng thời cũng khuếch đại tạp âm Chính vì vậy, bộ LNA được dùng để khuếch đại tín hiệu cần thiết để đạt được một độ lợi Gain (G) tốt nhất, đồng thời hạn chế tối đa khuếch đại. .. pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết; cập nhật và x lý tài liệu liên quan về thiết kế mạch khuếch đại tạp âm thấp; nghiên cứu phần mềm mô phỏng mạch siêu cao tần ADS 2009; - Phương pháp mô phỏng: Trên cơ sở thiết kế đã có thực hiện mô phỏng trên phần mềm chuyên dụng ADS, sau khi đạt chỉ tiêu kỹ thuật sẽ tiến hành chế tạo sản phẩm thực tế mạch khuếch đại tạp âm. .. thái ổn định không điều kiện 1.10.4 Độ tuyến tính Mạch khuếch đại lý tưởng là mạch tuyến tính hoàn toàn Có nghĩa là với mọi tín hiệu vào sẽ đều được mạch khuếch đại Tuy nhiên, đa số các mạch trong thực tế chỉ tuyến tính trong một phạm vi giới hạn nào đó Khi tín hiệu vào là nhỏ, tín hiệu ra được khuếch đại tuyến tính Tín hiệu vào tăng dần, tín hiệu ra khuếch đại tăng theo, đến một mức giới hạn bão hoà... mức tạp âm là tối ưu Lúc này hệ số tạp âm Noise Figure (NF) sẽ là thấp nhất Từ đây, dựa vào công thức Friiss hệ số tạp âm NF toàn máy thu sẽ là thấp nhất, do ảnh hưởng nhiều nhất từ tầng khuếch đại đầu tiên Hình 1.1 Sơ đồ khối một phần bộ thu phát tín hiệu vô tuyến 13 1.3 Lý thuyết cơ bản về tạp âm đối với mạng hai cửa Mục này trình bày bản thiết kế khái lược tạp âm trong mạng hai cửa Việc tập trung x y... RF, tạp âm được kết hợp từ nhiều nguồn khác nhau Đơn vị của tạp âm thường dùng trong hệ thống RF là Công suất tạp âm Tạp âm nội: tạp âm được tạo ra bên trong hệ thống, nên được gọi là tạp âm nội Có ba loại tạp âm nội chính trong hệ thống RF là: Thermal Noise, Shot Noise, Flicker Noise a) Tạp âm nhiệt (Thermal Noise) Hay còn được gọi theo các tên khác Johnson Noise, Nyquist Noise Đây là loại tạp âm được... hình hệ tạp âm loại này có thể giúp đơn giản hóa rất nhiều việc phân tích, qua đó giúp ta hiểu rõ được ưu nhược điểm bên trong của bộ thiết kế Hình 1.2 Mô hình tạp âm hai cửa 1.4 Hệ số tạp âm Hệ số tạp âm là đại lượng rất quan trọng trong việc x c định tạp âm của hệ thống nói chung và máy thu nói riêng, thường được kí hiệu là F Để định nghĩa và hiểu rõ tầm quan trọng của đại lượng này, ta xem x t một ... ứng dụng Bộ khuếch đại tạp âm thấp băng tần X trở nên cấp thiết có ý nghĩa quan trọng Chính vậy, luận văn Nghiên cứu thiết kế chế tạo khuếch đại tạp âm thấp tín hiệu siêu cao tầnbăng X trình... thuật siêu cao tần - Nghiên cứu phần mềm mô ADS tranzitor SPF 3043 4.2 Thiết kế khuếch đại tạp âm thấp - Thiết kế mô mạch khuếch đại tạp âm thấp băng X - Thiết kế layout cho mạch khuếch đại -... bày tổng quan khuếch đại tạp âm thấp; + Trình bày sở lý thuyết thiết kế khuếch đại tạp âm thấp - Về thực tiễn: + Mô thiết kế đo đạc thông số khuếch đại tạp âm thấp hoạt động băng tần X dùng phần