结论 17

致谢 18

参考文献 19

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 引言

1。1 大功率限幅器简介

通常在接收机的输入端都有灵敏度非常高的低噪声放大器来放大信号，并将信号输入后 级器件中。而这些低噪声放大器很容易被大功率信号损坏，为了防止这种情况的发生，我们 通常在低噪声放大器的前端加上一个限幅器来限制输入电平。通常对于限幅器的设计要求是 承受的功率大、插入损耗小、输出的限幅电平低。除此之外，限幅器还能起到减小扫描振荡 器的幅度调制，同时还能减小相位检波系统中的幅度调制。

在理想情况下，当输入低功率信号时，限幅器对于输入的信号没有衰减。而当出入大功 率信号时，限幅器的衰减变大，信号衰减到特定的输出功率保持不变。在实际情况下，限幅 器的电路具有一定的插入损耗和隔离度。

1。2 限幅器的发展现状

1。3 本论文的主要工作

本次设计的微带限幅器是工作在 2-3GHz，承受功率为 5W 的大功率限幅器。本文对高频 器件工作的原理进行了简单分析，并对设计限幅器所需要的 PIN 二极管进行了挑选。同时，

还对提高 PIN 二极管性能的外接电路进行了设计。通过 ADS 软件对电路进行仿真，并得出理 想情况下器件的参数。最后，借助 Auto CAD 软件进行软件设计图纸的绘制，并最终经过加 工制作出实物。

2 限幅器和相关电路的设计原理

2。1 射频与微带基础理论

2。1。1 分布参数和集总参数

在电路设计中，会考虑到集总参数和分布参数两种参数。这两种参数分别对应了集总电 路和分布电路。在电路的器件尺寸远小于信号的波长时，可以考虑在电路的每个电上，信号 的相位和频率都是想同的，这时只需要考虑电路的集总参数。论文网

而在频率升高到波长可以与器件的尺寸相比拟的情况下，相邻两点的相位、电位都可能 不一样。所以在这时，需要考虑电路中每一个分立元器件的情况，这时就需要考虑电路的分 布参数，从而考虑电路的匹配情况。

2。1。2 S 参数简介

射频电路中常常用散射参数（S 参数）来表征器件的性能，以二端口网络为例：

图 2-1 二端口网络示意图

在此二端口网络中，s11 参数为输入反射系数，也就是输入回波损耗；s22 参数为输出反射 系数，也就是输出回波损耗；s12 参数为反向传输系数，也就是隔离；s21 参数为正向传输系数。 对于一个二端口的限幅器，理论上来说，输入反射系数和输出回波损耗应该尽可能的大，使

得器件几乎无反射；而正向传输系数和反向传输系数应该金额能接近于 0，使得信号无衰减。

2。1。3 微带线理论

微带线是一种常见的平面传输线，常常用于射频电路中。微带线可以由上层导带的雕刻 印制而成，由于其加工的方便，所以被广泛应用于射频元器件的制作。微带线的结构可分为

三部分：上层宽度为 w 的导带，材料常为同或金；中间层为厚度 h，介电常数r 的介质层， 常常以玻璃纤维为材料；底层为金属接地面。