自动房间调谐器（ART）技术与应用

由式(2)可知放大器级联时噪声系数主要由第一级决定，因此要求第一级放大器的噪声系数越小越好。为了抑制后级电路对系统噪声系数的影响，第一级放大器需要有较高的增益。
该项目中采用的方案是三级低噪声放大器级联。第一级选用HMC618LP3，在25℃环境中2．3 GHz处增益为15 dB，噪声系数为1．05。第二级选用HMC548LP3，在25℃环境中2．3 GHz处增益为25 dB，噪声系数为1．5。第三级选用变增益放大器HMC287MS8，在25℃环境中Vctl=0时，2．3 GHz处增益为23 dB，Vctl=3 V时，增益为-11 dB。将放大器的S2P文件导入ADS软件中仿真，结果如图2所示。由图可知，最高增益为52．196 dB，最低增益为18．658 dB。三级放大器增益都很高，如果各级间匹配不好，很可能会导致放大器自激振荡，要从源头解决这个问题，只有修改各级的匹配网络，这往往难度很大，最有效的办法是在级间增加π型衰减网络。π型衰减网络可以有效抑制信号在放大器级间的反射，nf(2)是π型网络引入的噪声，在实际电路中可以更换π型网络电阻调节衰减量和噪声系数。

2．2 锁相环电路
锁相环是由鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF)及压控振荡器(VCO)所构成的反馈电路，其结构如图3所示。

鉴相器比较参考信号u1(t)和压控振荡器输出信号u2(t)的相位，并输出相位误差电压ud(t)，经过环路滤波器滤除相位误差信号中的高频信号及部分噪声，剩下直流电压uc(t)，再将此直流电压送到压控振荡器来控制输出信号频率。当压控振荡器的输出信号频率与参考信号的频率不同时，这个过程将持续进行，在达到频率相等时，且满足一定条件环路就稳定下来，实现锁定。锁定之后被控的压控振荡器频率与输入信号频率相同，两者之间维持一定的稳态相位差。