基于最小噪聲匹配的有源集成天線的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)射頻接收機(jī)前端的設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求，有源集成天線的設(shè)計(jì)理念正不斷地被引入到現(xiàn)代微波毫米波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，并廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等各領(lǐng)域，現(xiàn)已成為未來天線技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。有源天線將無源天線和有源電路集成在一起，將其看成一個(gè)整體，又或者將天線看成電路的一個(gè)組成部分來設(shè)計(jì)，不但簡(jiǎn)化了接收機(jī)前端的設(shè)計(jì)，也減少了損耗。
　　 本文基于最小噪聲系數(shù)匹配，分別研究設(shè)計(jì)了兩款工作于無線局域網(wǎng)WL

2、AN2.4GHz和5.8GHz頻段的集成低噪放的有源天線。在2.4GHz頻段，使用ATF-54143低噪放芯片，而在5.8GHz頻段則應(yīng)用ATF-55143低噪放芯片，無源天線的設(shè)計(jì)均采用矩形微帶貼片結(jié)構(gòu)。首先，對(duì)低噪放有源電路進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)，采用單電源供電的自偏壓電路，通過在低噪放的源極上添加負(fù)反饋，使其在工作頻帶內(nèi)絕對(duì)穩(wěn)定，并計(jì)算出最佳噪聲輸入阻抗Zopt。然后，在微帶天線的設(shè)計(jì)中，通過優(yōu)化饋電點(diǎn)的位置來改變天線的輸出

3、阻抗，使其等于或者近似于有源電路的最佳噪聲輸入阻抗。最后，在ADS軟件中，將有源電路和無源天線直接匹配進(jìn)行仿真，這樣不僅省略了兩者之間的匹配網(wǎng)絡(luò)，減少了損耗，還降低了噪聲系數(shù)，有利于提高接收機(jī)的靈敏度。仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的匹配到50Ω的有源天線相比，直接匹配的有源天線的輸出阻抗較為穩(wěn)定，更有利于頻帶的展寬，而在較大的頻率范圍內(nèi)，功率增益和噪聲系數(shù)更為平穩(wěn)。
　　 論文還對(duì)最大增益匹配進(jìn)行了研究，相對(duì)于最小噪聲匹配而言，噪聲系數(shù)