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射頻易商城_低噪聲放大器芯片_用ADS設(shè)計低噪聲放大器①

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利用ADS設(shè)計低噪聲放大器①

摘要: 低噪聲放大器(LNA) 位于接收系統(tǒng)的前端, 是射頻接收系統(tǒng)中的重要部件, 其性能優(yōu)劣直接影響接收系統(tǒng)的性能。 本文簡要介紹了低噪聲放大器的指標(biāo)參數(shù), 可以作為設(shè)計和選用 LNA 的參考; 然后介紹了如何利用 ADS 仿真軟件設(shè)計低噪聲放大器。 關(guān)鍵詞: LNA; 噪聲系數(shù);增益; 匹配

0 引言

低噪聲放大器(LNA) 是射頻接收系統(tǒng)中的重要部件, 它位于接收系統(tǒng)的前端, 其主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號, 降低噪聲干擾, 以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息數(shù)據(jù)。 放大能力、 噪聲性能是 LNA 的關(guān)鍵指標(biāo), 直接影響著接收系統(tǒng)的性能; 在接收系統(tǒng)其它條件特定的條件下, 接收系統(tǒng)靈敏度隨著噪聲系數(shù)的降低而提高; 因此

設(shè)計高性能的 LNA 是提高接收系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 1LNA 主要技術(shù)指標(biāo)

 1.1 噪聲系數(shù) NF

噪聲系數(shù)的定義為放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值, 即:(1) NF=S/NSout/Nout式中, NF—微波部件的噪聲系數(shù); Sin, Nin—輸入端的信號功率和噪聲功率; Sout, Nout—輸出端的信號功率和噪聲功率。噪聲系數(shù)的物理含義是: 信號通過放大器之后, 由于放大器產(chǎn)生噪聲, 使信噪比變壞;信噪比下降的倍數(shù)就是噪聲系數(shù)。 通常, 噪聲系數(shù)用分貝數(shù)表示,此時 NF(dB)=10lg(NF)對多級放大器而言, 其噪聲系數(shù)的計算為:NF-1NF3-1++…(2) NF=(dB) =NF1+2112 從式(2) 中可得出兩個結(jié)論:) 當(dāng)多級 LNA 級聯(lián)時, 應(yīng)盡量降低級的噪聲(1 系數(shù), 提高級的增益。

(2) 第二級以后, 噪聲系數(shù)變差對系統(tǒng)總噪聲系數(shù)貢獻(xiàn)不大,可著重考慮增益。這兩個結(jié)論對實際設(shè)計 LNA 時器件選型提供依據(jù)。 

1.2 放大器增益 G:

放大器的增益定義為放大器輸出功率與輸入功率的比值:
(3) G=Pout
in 從式(2) 中可見, 提高 LNA 的增益對降低整機(jī)的噪聲系數(shù)非常有利, 但 LNA 的增益過高會影響整個接收機(jī)

一般來說 LNA 的增益確定應(yīng)與系統(tǒng)的動態(tài)范圍。 所以,接收機(jī)動態(tài)范圍等結(jié)合起來考慮。 的整機(jī)噪聲系數(shù)、

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