L波段低噪聲放大器的研究.pdf

1、低噪聲放大器(Low Noise Amplifier,LNA)是無線接收機的重要組成部分，它是接收機的第一個有源元件，其相關理論已經被人們研究數十年，到目前為止仍是熱門話題。低噪放廣泛地應用于宇宙通訊、雷達、電子對抗、遙測遙控、射電天文、大地測繪、微波通信等無線電通信系統(tǒng)中。LNA的主要作用是放大天線從天空中接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，以供系統(tǒng)解調出所需的信息數據。對低噪聲放大器的基本要求是：噪聲系數低、足夠的功率增益、工作穩(wěn)定性可

2、靠、足夠的帶寬和大的動態(tài)范圍等。此外，在不同的應用情況下，可能對其體積、重量、耗電量等等提出限制性要求。目前，低噪放還在向更高工作頻率、更低的噪聲、更寬的頻帶、集成化和標準化方向發(fā)展。
　　本文在線性二端口網絡的理論基礎上，總結了級聯(lián)放大器研制中遇到的問題，包括放大器噪聲系數的計算、匹配電路的設計以及提高晶體管穩(wěn)定性的方法等等問題。應用微波電路仿真軟件ADS設計了頻率范圍為1.9GHz-2.1GHz低噪聲放大器，其性能指標為：噪聲

3、系數<1dB，帶寬為200MHz，增益>30dB，增益波動在1.2dB以內，輸入輸出駐波比<1.5。該放大器采用Agilent公司的P－HEMT低噪聲放大管ATF54143和集成放大器模塊MGA86576進行了兩級放大，在設計的過程中使用ADS商業(yè)軟件對放大器的輸入、輸出匹配電路、偏置電路進行了設計、優(yōu)化。文中分析了對放大器的幾種常用拓撲結構優(yōu)缺點，確立了微波分立元件與微帶線相結合的混合電路應用模式和單電源供電的偏置電路結構；在穩(wěn)定性的

4、設計中引入了源級串聯(lián)負反饋，提高了放大器的穩(wěn)定性；采用雙共軛匹配的方法對放大器進行了輸入、輸出匹配電路的設計，使其輸入、輸出阻抗都接近50歐的匹配；綜合考慮了放大器的噪聲系數、增益、穩(wěn)定性和駐波比幾個性能指標，對整體電路做了進一步的優(yōu)化，仿真結果表明，放大器的噪聲系數小于0.7dB，帶內增益在36dB左右，增益平坦度小于1dB，輸入回波損耗小于-18.5dB，輸出回波損耗小于-20dB，LNA的性能良好。最后使用protel軟件完成了低