微波晶体管放大器的特点及设计技巧详解

微波晶体管放大器是射频微波电路中常见的电子元器件之一，在射频微波通信领域内应用广泛，但却很少被小白鲜为人知，所以今天本文将介绍微波晶体管放大器，重点分享它的特点、选购指南及设计技巧。

微波晶体管可分为双极晶体管和单极晶体管两种，前者是指PNP或NPN这类有两种极性不同的载流子参与导电机构的晶体管，亦称为微波晶体三极管；后者只有一种导电机构，通常成为场效应晶体管。

微波晶体管放大器的重要指标是噪声系数和功率增益。晶体管放大器噪声的主要来源是微波晶体管本身及其输入、输出端的外界电路。为了降低其噪声系数，可采用以下措施：

①尽可能选用基极电阻rb小、特征频率fT高、放大系数B大的晶体管。

②放大器输入端的匹配网络应尽可能使信号源导纳Ys和最佳源导纳Yop为相等的最佳噪声匹配状态，此时放大器的噪声系数为晶体管的最小噪声系数。

③在多级放大器中，前置放大器的噪声系数对多级放大器的总噪声系数的影响最大。

功率增益是微波晶体管放大器的重要指标之一，由于实际微波晶体管放大器的源阻抗和负载阻抗不同，所得到的的功率增益也不同。通常由实际功率增益G、转换功率增益G1和资用功率增益Ga三种。

在设计晶体管放大器时，必须保证放大器能稳定工作，不允许产生自激振荡，而且还要远离自激振荡状态，只有在这一条件下讨论放大器性能才有实际意义。通常把晶体管的稳定程度分为两大类:无条件稳定和有条件稳定(亦称绝对稳定条件和潜在不稳定条件)。在前者条件下负载阻抗与源阻抗可以任意选择，均可保证放大器稳定工作;而后者条件下负载阻抗与源阻抗不能任意选择，必须受一幌定条件的限制，否则放大器就不能稳定工作，会产生自激振荡，这对放大器来说是绝对不允许的。

放大器的稳定性主要决定于晶体管的本身参数、源阻抗及负载阻抗的性质和大小。要判别放大器是否稳定，可将放大器等效为一个二端口网络，如图所示。若放大器的输入阻抗和输出阻抗的实部对任何无源终端负载而言都是正值，则电路为无条件稳定的。否则就意味着放大器可能会产生自激。