S波段低噪声放大器的ADS仿真与设计

介绍低噪声放大器设计的理论基础,并重点介绍了低噪声放大器的主要性能指标:噪声系数、功率增益、驻波比、稳定性等。以ATF38143晶体管为例介绍了ADS仿真软件设计低噪声放大器的方法和主要步骤。采用三级级联结构设计出满足指标的S波段低噪声放大器链路。该放大器链路的指标为噪声系数小于1.2,功率增益大于50dB,增益平坦度小于0.5dB,VSWR小于1.8的低噪声放大器,带宽为6MHz,并具有一定的带外抑制能力。     

S波段低噪声放大器设计

首先分析了低噪声放大电路的稳定性,功率增益及噪声系数的影响因素及改进方法;然后设计了一个中心频率为2.45 GHz,工作带宽为100MHz的S波段低噪声放大器.仿真结果表明,该放大器的噪声系数小于1 dB,功率增益大于28 dB,增益平坦度小于1 dB,输入/输出驻波比小于2:1.通过传统的电路板制作工艺实际制作了放大器电路,测试结果和仿真结果较一致.     

X波段低噪声放大器设计

针对目前X波段低噪声放大器的电路拓扑结构不易选择,故提出了一种采用微带分支线匹配结构和三级级联方式的X波段低噪声放大器(LNA)。放大器选用NEC低噪声放大管NE3210S01,利用ADS(Advanced Design System)软件设计、仿真、优化,放大器实测结果表明:在9.2 GHz～9.6 GHz频带内,噪声系数小于1.7 dB,带内增益达到33.5 dB,带内增益平坦度ΔG≤±0.3 dB,输入、输出驻波比均小于1.5。该放大器已应用于X波段接收机,效果良好,其设计方法可供工程应用参考。     

超宽带低温接收机后级低噪声放大器设计

设计了一种用于超宽频低温接收机后级放大的宽带低噪声放大器,并给出了仿真和测试结果。该低噪声放大器采用三个单片级联,并在级间加入了均衡和衰减网络对增益进行修正,使增益平坦度得到很大改善,同时对噪声等指标影响较小。最终实现的低噪声放大器在1～9GHz 频率范围内,常温噪声系数优于2dB,增益大于35dB,平坦度小于3.5dB,输入输出驻波比小于2.5,输出1dB 压缩点功率大于10dBm。     

100—400MHz超宽带低噪声放大器ADS仿真设计

设计了一个100—400MHz超宽带低噪声放大器。该放大器采用两级E-PHEMT晶体管（ATF54143）级联结构,每级都用独立电源供电。应用射频电路仿真软件ADS对匹配电路进行优化设计,最后通过原理图一版图联合仿真得到放大器的各项性能参数。在100—400MHz频带内,噪声系数（NF）小于0．3dB,带内增益大于32dB,带内增益平坦度±0．5dB以内,输入输出驻波比小于1．8。仿真结果表明,该设计完全满足性能指标要求。     

基于ADS的C波段低噪声放大器的设计

介绍了一种基于ADS的C波段低噪声放大器的设计,同时分析了射频微波低噪声放大器的整体框图、主要指标以及具体的电路设计方法。低噪声放大器是无线通信接收机中的主要组成部分,低噪声放大器指标的好坏直接影响整个接收机的工作状况。该放大器采用射频场效应管ATF-36077作为主要放大器件,同时利用微带线设计了外围匹配电路,利用ADS强大的射频仿真与优化功能,最终实现了一个性能优良的C波段低噪声放大器。最后设计的放大器在3.7GHz⁴.2GHz增益为11dB,噪声系数为0.6dB,输入输出驻波比小于1.5。     

基于CMOS工艺的RFID双频低噪声放大器设计与仿真

设计出一种可应用于RFID系统,同时工作在915 MHz和2.45 GHz的双频段低噪声放大器.该设计以最大程度降低噪声为目标,采用并联LC网络替代传统单一高感值电感,并引入电流复用技术,最终实现高增益低功耗的双频段低噪声放大器的设计目标.仿真结果如下:在915MHz和2.45GHz的频率下,噪声系数均小于0.6dB;S(1,1)小于—15dB;S(2,2)小于—11dB;输入驻波比≤1.4;输出驻波比≤1.8;1dB压缩点约为—16.5dBm.仿真结果表明,在两个频段中的测试结果均优于预期指标的要求,为实际双频段低噪声放大器的设计及优化提供参考。     

一种S波段平衡式限幅低噪声放大器的设计

介绍了一种小型化平衡式限幅低噪声放大器。该放大器采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,保证了小电压驻波比;在3.0～3.5GHz频带内,噪声系数小于1.3dB,输入输出驻波系数小于1.3,增益大于27dB,平坦度±0.6dB以内,输出1dB压缩点大于12dBm。该放大器能够承受最大5W的连续波功率输入,且大功率输入时的驻波系数小于1.3。     

一种单光子探测器前置超宽带低噪声放大器的设计

为了进一步提高单光子探测器的性能,设计并研制了利用高电子迁移率晶体管基于混合集成负反馈结构的低成本、超宽带、低噪声前置放大器,并利用ADS软件对该放大器进行了优化和仿真。该放大器工作频段5MHz～6GHz,功率增益19.5±0.61dB,噪声系数小于2.6dB,输入电压驻波比和输出电压驻波比均小于1.8,仿真和实验结果表明该放大器可以将雪崩光电二极管上产生的亚纳秒级雪崩信号幅度放大10倍,满足单光子探测器日益提高的探测频率需求。     

一种0.03～1.7 GHz超宽带低噪声放大器的设计与制作

为了降低接收机前端的噪声,设计了一种超宽带低噪声放大器。选用噪声较小、增益较高且工作电流较低的放大管,利用负反馈和宽带匹配技术,结合ADS和HFSS微波软件辅助设计,放大器在30 MHz~1700 MHz范围内,增益大于31 dB,平坦度小于±0.5 dB,噪声系数小于2.3 dB,驻波比小于1.6。     

宽频带低噪声放大器设计

采用Lange耦合器的宽频带特性设计L／S波段平衡式低噪声放大器电路,并通过仿真设计软件对放大器的工作频带、噪声系数、增益及输入、输出驻波比等几个重要指标进行优化。最后设计的放大器在1．2～2．5GHz频率范围内增益为33～35dB,噪声系数不大于1dB,输入输出驻波比小于1．5,达到了预定的技术指标要求,性能良好。     

A 0.6-V Low Power UWB CMOS LNA

This paper presents the design of a low-power ultra-wideband low noise amplifier in 0.18-mum CMOS technology. The inductive degeneration is applied to the conventional distributed amplifier design to reduce the broadband noise figure under low power operation condition. A common-source amplifier is cascaded to the distributed amplifier to improve the gain at high frequency and extend the bandwidth. Operated at 0.6V, the integrated UWB CMOS LNA consumes 7mW. The measured gain of the LNA is 10dB with the bandwidth from 2.7 to 9.1GHz. The input and output return loss is more than 10dB. The noise figure of the LNA varies from 3.8 to 6.9dB, with the average noise figure of 4.65dB. The low power consumption of this work leads to the excellent figure of gain-bandwidth product (GBP) per milliwatt     

1MHz～40GHz超宽带分布式低噪声放大器设计

为满足宽带系统中低噪声放大器(LNA)宽带的要求,采用0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了两款1 MHz^40 GHz的超宽带LNA,分别采用均匀分布式放大器结构及渐变分布式放大器结构,电路面积分别为1.8 mm×0.85 mm和1.8 mm×0.8 mm。电磁场仿真结果表明,1 MHz^40 GHz频率范围内,均匀分布式LNA增益为15.3 dB,增益平坦度为2 dB,噪声系数小于5.1 dB;渐变分布式LNA增益为14.16 dB,增益平坦度为1.74 dB,噪声系数小于3.9 dB。渐变分布式LNA较均匀分布式LNA,显著地改善了增益平坦度、噪声性能和群延时特性。     

基于反馈技术的宽带低噪声放大器的设计

介绍了宽带放大器的设计方法和负反馈技术。选用增益高、噪声小的高电子迁移率晶体管（HEMT）ATF54143,利用负反馈和宽带匹配技术,设计制作了一个高增益低噪声放大器,并借助于安捷伦公司的微波电路仿真软件ADS进行仿真和优化。测试表明,在50-300 MHz的频率范围内,低噪声放大器的增益大于22 dB,平坦度小于±0.3 dB,噪声系数小于1.25,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.3。     

0.18 /spl mu/m 3-6 GHz CMOS broadband LNA for UWB radio

A 3-6 GHz CMOS broadband low noise amplifier (LNA) for ultra-wideband (UWB) radio is presented. The LNA is fabricated with the 0.18 /spl mu/m 1P6M standard CMOS process. Measurement of the CMOS LNA is performed using an FR-4 PCB test fixture. From 3 to 6 GHz, the broadband LNA exhibits a noise figure of 4.7-6.7 dB, a gain of 13-16 dB, and an input/output return loss higher than 12/10 dB, respectively. The input P/sub 1 dB/ and input IP3 (IIP3) at 4.5 GHz are about -14 and -5 dBm, respectively. The DC supply is 1.8 V.     

基于GSM的宽带LNA电路设计

通过选用噪声系数小、性能优良、价格便宜的AT41486晶体管,使用安捷伦公司的ADS软件,设计了一个适于基站GSM的多制式宽带低噪声放大器(LNA)。该放大器工作频率范围为1700MHz～2000MHz,噪声系数不大于1.8dB,增益不小于13dB,频带内增益平坦度不大于0.5dB,输入电压驻波比小于2.0,输出电压驻波比小于3.3。电路具有噪声系数小,增益大,频带内增益平坦度小,性能优良等特点。     

0.18m CMOS工艺3.1～5.2GHz低噪声放大器

基于共源级联放大器的小信号模型,详细分析了宽带放大器的输入阻抗特性和噪声特性。利用MOS晶体管的寄生容性反馈机理,采用TSMC公司标准0.18μmCMOS工艺设计实现了单片集成宽带低噪声放大器,芯片尺寸为0.6mm×1.5mm。测试结果表明,在3.1～5.2GHz频段内,S11<-15dB,S21>12dB,S22<-12dB,噪声系数NF<3.1dB。电源电压为1.8V,功耗为14mW。     

Design of a fully differential CMOS LNA for 3.1-10.6 GHz UWB communication systems

A fully differential complementary metal oxide semiconductor （CMOS） low noise amplifier （LNA） for 3.1-10.6 GHz ultra-wideband （UWB） communication systems is presented. The LNA adopts capacitive cross-coupling common-gate （CG） topology to achieve wideband input matching and low noise figure （NF）. Inductive series-peaking is used for the LNA to obtain broadband flat gain in the whole 3.1-10.6 GHz band. Designed in 0.18 um CMOS technology, the LNA achieves an NF of 3.1-4.7 dB, an Sll of less than -10 dB, an S21 of 10.3 dB with ±0.4 dB fluctuation, and an input 3rd interception point （IIP3） of -5.1 dBm, while the current consumption is only 4.8 mA from a 1.8 V power supply. The chip area of the LNA is 1×0.94 mm^2.     

CMOS宽带线性可变增益低噪声放大器设计

文章设计了一种48MHz~860MHz宽带线性可变增益低噪声放大器,该放大器采用信号相加式结构电路、控制信号转换电路和电压并联负反馈技术实现。详细分析了线性增益控制、输入宽带匹配和噪声优化方法。采用TSMC0.18μm RF CMOS工艺对电路进行设计,仿真结果表明,对数增益线性变化范围为-5dB~18dB,最小噪声系数为2.9dB,S11和S22小于-10dB,输入1dB压缩点大于-14.5dBm,在1.8V电源电压下,功耗为45mW。     

S-band low noise amplifier using 1μm InGaAs/InAlAs/InP pHEMT

正This paper discusses the design of a wideband low noise amplifier(LNA) in which specific architecture decisions were made in consideration of system-on-chip implementation for radio-astronomy applications.The LNA design is based on a novel ultra-low noise InGaAs/InAlAs/InP pHEMT.Linear and non-linear modelling of this pHEMT has been used to design an LNA operating from 2 to 4 GHz.A common-drain in cascade with a common source inductive degeneration,broadband LNA topology is proposed for wideband applications.The proposed configuration achieved a maximum gain of 27 dB and a noise figure of 0.3 dB with a good input and output return loss(S_(11)—10 dB,S_(22)—11 dB).This LNA exhibits an input 1-dB compression point of-18 dBm,a third order input intercept point of 0 dBm and consumes 85 mW of power from a 1.8 V supply.