数字执本与率用
2.4GHz低噪声放大器的设计
杨虹袁喆
(重庆邮电大学光电工程学院/国际半导体学院重庆400065)
设计开发
摘要：本文用分别用AT-41511NPN型晶体管和ATF54143PHEMT易体管设计了一款低录声放大器(LNA)。在AT-41511NPN型晶体管LNA仿真优化后，稳定系数大于1,录声系数为2.011,增益大于10dB,S，<-15,S.S<-10,改电路具有良好的传输性能,采用ATF54143的PHEMT晶体管LNA仿真所得的噪声系数为0.738，
关键词：晶体管低噪声放大器传输性能噪声系数中图分类号：TN722.1
文献标识码:A
在图1中，BPF1为带通滤波器，BPF2为处理信号模块，进人接收系统的信号有两种，一种是有用信号，一种是外部带来的噪声和电路自身存在的噪声。因此，需要对这些微弱信号进行滤波后再放大；由于微波信号，很容易被噪声所掩盖干扰，这就要求放大器本身噪声性能足够好，故低噪声放大器就应需求而被广泛研究和使用。低噪放(LNA)处于接收机前端信号处理的第一级，具有放大信号和降低噪声，也能很大程度上提高通信系统的灵缴度，对整个通讯系统的性能有非常重要的作用间。接收系统对于低噪声放大器(LNA)基本要求是：噪声系数低、足够的功率增益，工作稳定性好和较大的动态范图。如果电路中的低噪声放大器噪声系数比较低，则整个接收机系统的噪声系数也会比较小，信噪比就比较优良，灵敏度得到提高3)。因此研究低噪声放大器(LNA)就很有必要，
低噪声放大器(LNA)是广泛应用于通信、雷达、电子对抗及通控 Antenna
月
BPF1
LNA A
BPF2
Mixer
IF FLo
图1无线通信接收终端的接收信息基本原理图
图
收移日期：2016-1101
国南
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文章编号：1007-9416(2016)12-0183-03
遥测系统接收设备的关键部件，在接收机系统中处于前端，主要作用是放大接收到的微弱信号，降低噪声干扰，因此，低噪声放大器的
设计成了诸多接收系统设计的关键 1电路设计
低噪声放大器(LNA)的电路结构包括品体管.直流偏置，输入输出匹配三大部分，应此，LNA的设计与一般的线性放大器的设计大致一样，可以按照这几个部分依次进行。但是，与一般的线性放大器相比，低噪声放大器在需要实现目的和设计方法都有所不同。实现目的不同表现在，一般的线性放大器主要为了实现高增益的性能，每级均采用功率匹配，而低噪声放大器为了实现低噪的性能，输入端一般采用最佳噪声匹配，输出端采用功率匹配，最后找出一个平衡点实现较小的噪声系数和较大的功率增益。LNA的一般设计步骤如下：
(1)选择满足设计要求的品体管的型号(NPN或PHEMT),LNA 要求管子的噪声系数越低越好，而增益越高越好，但是二者是相互矛盾的，需要对它们作一平衡。
(2)确定所选择品体管的稳定性。对绝对稳定的品体管器件，可以直接进行后续电路的设计。对于不是绝对稳定的品体管器件，可以用两种方法来解决放大器电路的稳定性问题，一是可以先在反射平面作出不稳定区域，在频率范围允许的条件下，选择避开潜在不稳定频率区域来设计所需要的放大器。另一种方法是，著设计的放大器频率范图不能避开潜在不稳定频率区域，则利用其他方法(如添
国
图2AT-41511LNA原理图
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作者简介杨虹(1966一)男，四川蓬溪人,1988年毕业于东南大学半导体物理及器件专业,获工学学士学位,1995年8月毕业于电子科技大学
电子材科与元器件专业,获工学学士学位,现任重庆邮电大学光电学院制院长,教授，主要从事微电子材料与元器件及微波/毫来波集成电路设计与天线设计工作；表喆(1990一),男，重庆人,颈士，研究方向：光电集成与射频集成电路设计。
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方方数据