低噪声放大器的设计-射频课程设计.docx

射频设计报告低噪声放大器的设计目录TOC\o"1-2"\h\uHYPERLINK\l"_Toc18126"1前言PAGEREF_Toc181261HYPERLINK\l"_Toc10893"2低噪声放大器的主要技术指标PAGEREF_Toc108932HYPERLINK\l"_Toc9224"2.1工作频率与带宽PAGEREF_Toc92242HYPERLINK\l"_Toc27998"2.2噪声系数PAGEREF_Toc279982HYPERLINK\l"_Toc17464"2.3增益PAGEREF_Toc174642HYPERLINK\l"_Toc27275"2.4放大器的稳定性PAGEREF_Toc272753HYPERLINK\l"_Toc27804"2.5输入阻抗匹配PAGEREF_Toc278043HYPERLINK\l"_Toc26169"2.6端口驻波比和反射损耗PAGEREF_Toc261694HYPERLINK\l"_Toc7461"3低噪声放大器的设计指标PAGEREF_Toc74615HYPERLINK\l"_Toc25481"4设计方案PAGEREF_Toc254816HYPERLINK\l"_Toc2967"4.1直流分析及偏置电路的设计PAGEREF_Toc29676HYPERLINK\l"_Toc11182"4.2稳定性分析PAGEREF_Toc111829HYPERLINK\l"_Toc9426"4.3匹配网络设计PAGEREF_Toc942610HYPERLINK\l"_Toc1696"4.4最大增益的输出匹配PAGEREF_Toc169613HYPERLINK\l"_Toc11578"4.5匹配网络的实现PAGEREF_Toc1157817HYPERLINK\l"_Toc31308"4.6版图的设计PAGEREF_Toc3130818HYPERLINK\l"_Toc8607"5.学习心得PAGEREF_Toc860725HYPERLINK\l"_Toc19582"参考文献PAGEREF_Toc1958226PAGE\*MERGEFORMAT271前言HYPERLINK"http://www.elecfans.com/soft/69/2010/2010072181738.html"低噪声放大器(lownoiseamplifier，LNA)是射频接收机前端的重要组成部分。它的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，足够高的增益克服后续各级(如混频器)的噪声，并尽可能少地降低附加噪声的干扰，以供系统解调处所需要的信息。LNA一般通过传输线直接和天线或天线滤波器相连，由于处于接收机的最前端，其抑制噪声的能力直接关系到整个接收系统的性能。因此LNA的指标越来越严格，不仅要求有足够小的低噪声系数，还要求足够高的功率增益，较宽的带宽，在接收带宽内功率增益平坦度好。该设计利用微波设计领域的HYPERLINK"http://www.elecfans.com/article/analog/2010/20100916223300.html"ADS软件，结合低噪声放大器设计理论，利用S参数设计出结构简单紧凑，性能指标好的低噪声放大器。低噪声放大器，它的噪声系数很低。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。安捷伦公司的ATF54143是一种增强型伪高电子迁移率晶体管(E-pHEMT),不需要负栅极电压,与耗尽型管相比较,可以简化排版而且减少零件数,该晶体管最显著的特点是低噪声,并具有高增益、高线性度等特性,他特别适用于工作频率范围在450MHz~6GHz之间的蜂窝/PCS/WCDMA基站、无线本地环路、固定无线接入和其他高性能应用中的第一阶和第二阶前端低噪声放大器电路中。2低噪声放大器的主要技术指标2.1工作频率与带宽放大器所能允许的工作频率与晶体管的特征频率Ft有关，由晶体管小信号模型可知，减小偏置电流的结果是晶体管的特征频率降低。在集成电路中，增大晶体管的面积使极间电容增加也降低了特性频率。LNA的带宽不仅是指功率增益满足平坦度要求的频带范围，而且还要求全频带内噪声要满足要求，并给出各频点的噪声系数。动态范围的上限是受非线性指标限制，有时候要求更加严格些，则定义为放大器非线性特性达到指定三阶交调系数时的输入功率值。2.2噪声系数