低噪声放大器的两种设计方法
低噪声放大器的设计方法
低噪声放大器的两种设计方法
低噪声放大器的两种设计方法[图],低噪声放大器
(LNA)是射频收发机的一个重要组成部分，它能有效提高接收机的接收灵敏度，进而提高收发机
低噪声放大器(LNA)是射频收发机的一个重要组成部分，它能有效提高接收机的接收灵敏度，进而提高收发机的传输距离。因此低噪声放大器的设计是否良好，关系到整个通信系统的通信质量。本文以晶体管ATF54143 为例，说明两种不同低噪声放大器的设计方法，其频率范围为2~ 2.2 GHz；晶体管工作电压为3 V；工作电流为40 mA；输入输出阻抗为50Ω。 1 定性分析
1.1 晶体管的建模
通过网络可以查阅晶体管生产厂商的相关资料，可以下载厂商提供的该款晶体管模型，也可以根据实际需要下载该管的S2P文件。本例采用直接将该管的S2P文件导入到软件中，利用S 参数为模型设计电路。如果是第一次导入，则可以利用模块SParams 进行S 参数仿真，观察得到的S 参数与S2P 文件提供的数据是否相同，同时，测量晶体管的输入阻抗与对应的最小噪声系数，以及判断晶体管的稳定性等，为下一步骤做好准备。
1.2 晶体管的稳定性
对电路完成S 参数仿真后，可以得到输入/ 输出端的mu 在频率2~ 2.2 GHz 之间均小于1，根据射频相关理论，晶体管是不稳定的。通过在输出端并联一个10Ω和5pF 的电容，m2 和m3 的值均大于1，如图1，图2 所示。晶体管实现了在带宽内条件稳定，并且测得在2.1GHz 时的输入阻抗为16.827- j16.041。同时发现，由于在输出端加入了电阻，使得Fmin由0.48 增大到0.573，Topt 为0.329 ∠125.99°，Zopt = （30.007 +j17.754）Ω 。其中，Topt 是最佳信源反射系数。
图1 利用模块SParams 进行仿真的电路原理图
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