低噪声、宽带调谐光接收机的分析与设计

通过对最优噪声匹配网络的分析，提出了光接收机的设计方法。它基于噪声系数概念和宽带匹配理论，同时引入了等效输入热噪声电流的概念。由于在分析过程中直接利用有源器件的噪声参数(最小噪声系数、噪声阻抗和最佳源阻抗)，这种设计方法是很精确的。通过分析，确定了调谐网络噪声匹配的—般条件，其目标是使光接收机获得最小等效输入噪声电流。     

光接收机前端等效输入噪声电流谱密度与噪声系数间的关系

根据光接收机前端等效电路模型,建立了噪声系数与等效输入噪声电流谱密度的关系.提出通过测量光接收机前端电路噪声系数间接获得等效输入噪声电流谱密度的方法.155Mb/s高阻结构光接收机前置放大器的电路仿真与计算验证了推导公式的正确性.最后给出在芯片测试实例.     

光接收机前端等效输入噪声电流谱密度与噪声系数间的关系

根据光接收机前端等效电路模型,建立了噪声系数与等效输入噪声电流谱密度的关系.提出通过测量光接收机前端电路噪声系数间接获得等效输入噪声电流谱密度的方法.155Mb/s高阻结构光接收机前置放大器的电路仿真与计算验证了推导公式的正确性.最后给出在芯片测试实例.     

光学接收机的双极低噪声互阻抗前置放大器的设计

介绍一种设计光学接收机的双极低噪声互阻抗前置放大器的简便方法。导得最佳偏置和最小等效输入噪声电流的分析解。对于100兆赫的宽带前置放大器作实验测量,结果与分析解及计算机辅助设计(CAD)的模拟分析完全一致。     

CMOS低噪声放大器的噪声系数优化

目前大量的研究文献已经描述了如何找到使噪声系数最小的低噪声放大器输入网络的最佳品质因数,但是它们往往遗漏了一个重要的参数——源极电感负反馈低噪声放大器中的栅极电感,它的寄生阻抗为低噪声放大器增加了明显的噪声。本研究课题提出了2种优化方法,这2种方法均满足功率匹配并均衡了晶体管所产生的噪声贡献和栅极寄生阻抗所产生的噪声贡献,从而实现了在栅极电感品质因数、功耗、增益限制下的噪声优化。     

一种基于接收机整机噪声最佳的射频LNA匹配电路设计

本文利用等增益圆、等噪声圆概念并结合计算机优化，提出了一种以射频接收机整机噪声系数最佳为目标的LNA匹配电路设计方法，给出了理论依据、设计方法和设计实例。该方法适用于利用现有商用芯片设计无线射频通信系统的场合。     

多级放大器噪声谱矩阵计算及在低噪声设计中应用

本文针对通信接收机噪声性能分析中广泛采用的弗里斯（Ｆｒｉｓ）公式在低噪声设计中的不足，提出了具有复相关系数的放大器Ｅｎ－Ｉｎ噪声模型的谱矩阵形式，推导了多级放大器的噪声谱矩阵计算公式。成功地解决了多级放大器噪声性能分析及低噪声设计必需的噪声参数（最佳源阻抗及最小噪声系数）计算。     

12 Gb/s GaAs PHEMT 跨阻抗前置放大器

采用0.5 μ m GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源偏置光接收机跨阻抗前置放大器.放大器-3dB带宽约为9.5GHz;在50MHz~7.5GHz范围内,跨阻增益为43.5±1.5dB Ω ,输入输出回波损耗均小于-10dB;带内噪声系数在4dB~6.5dB之间,由此得到的最小等效输入噪声电流密度约为17.6pA/ Hz ;输入12Gb/s NRI伪随机序列时,放大器输出眼图清晰,眼开良好.     

基于MC2045的1550nm的SFF光接收机噪声特性分析及设计

分析了光接收机噪声特性,讨论了Peraonick定义的加权常数I1I2I3和∑1与输入输出脉冲的形状、输入光功率产生的与信号有关的等效输入噪声功率之间的关系,选择适当的灵敏度与动态范围,具体阐述了光收发合一模块SFF中接收部分构成,设计出基于MC2045的1 550nm的SFF.     

采用噪声抵消技术的宽带SiGe HBT 低噪声放大器设计

宽带低噪声放大器的输入匹配需要兼顾阻抗匹配和噪声匹配.通常,这两个指标是耦合在一起的.现有的宽带匹配技术需要反复协调电路参数,在阻抗匹配和噪声匹配之间折衷,给设计增大了难度.提出一种噪声抵消技术,通过两条并联的等增益支路,在输出端消除了输入匹配网络引入的噪声,实现阻抗匹配和噪声匹配的去耦.基于Jazz 0.35 μm SiGe工艺,设计了一款采用该噪声抵消技术的宽带低噪声放大器.放大器的工作带宽为0.8-2.4 GHz,增益在 16 dB以上,噪声系数小于3.25 dB, S11在-17 dB以下.     

通信接收机的相位噪声分析及改进措施

对通信设备中接收机常用振荡器产生噪声的机理扣特性进行了研究,给出从电路设计的角度来改善噪声系数;阐述了接收机中相位噪声频谱及其最小噪声系数。为降低通信系统的失真信噪比,提高邻道信号的信噪比和增强信号质量,提出了改进通信系统中电路噪声干扰的一些主要途径,有效降低了噪声电平,提高了信噪比和信号增益,为设计低噪声电路及器件提供了一些参考。     

一种宽带CMOS低噪声放大器

基于130 nm CMOS工艺设计了一款宽带低噪声放大器(LNA),适用于Ka波段的5G应用。通过降低输入阻抗与最佳源阻抗的偏差以抑制噪声,该LNA实现了宽带的最佳噪声系数匹配。一方面,该LNA采用由LC串联组合和LC并联组合构成的宽带前端网络,在取得低噪声系数的同时,实现了宽带输入匹配;另一方面,通过体隔离技术和级间电感匹配技术提高了电路增益。同时,通过并联峰值负载技术,提高了LNA的带内增益平坦度。测试结果表明,该LNA的峰值增益为11.2 dB,-3 dB带宽为7.5 GHz(29.1～36.6 GHz)。噪声系数为5.9～6.6 dB,与仿真的最小噪声系数非常接近。输入反射系数(<-10 dB)带宽为6.7 GHz(28.3～35 GHz)。该LNA在1.2 V电源电压下功耗为9 mW,芯片面积为0.54 mm²。     

微波放大器Rn-Gn模型噪声参数的准确提取

对微波放大器Rn—Gn噪声模型以及噪声参数的提取方法进行了研究,自行研制了精密的阻抗变换器,组建了一套新的噪声系数测量系统,采用加权最小二乘法准确提取出放大器的噪声参数。实验测量结果稳定、可靠,在不同频点下可以得到包括最小噪声系数在内的四个噪声参数,并节省了测量时间,为微波低噪声放大器的设计提供了更加可靠的基础数据。     

新一代的噪声系数分析仪

目前,对电子设备的噪声特性通常用两个参数来表示,即噪声系数(NF)和信号/噪声比(SNR)。噪声系数表征电子设备的总体噪声性能,而且非常有用,例如无线接收机的噪声系数从2dB降低到1dB,相当发射机的输出功率需要增加一倍,而在制造过程中只要选择合适的晶体管或调节阻抗数值,很容易使噪声系数降低1dB。同样,为使噪声系数降低1dB,接收机的天     

光纤通信接收机放大器的等效噪声模型

许多光纤通信文献给出了如图1所示的光接收放大器的等效噪声模型。本文证明了这个等效噪声模型与原始噪声模型不等价，并且也不具有可测性。所以，这个等效噪声模型是不正确的，因而不宜采用。作者认为，在光纤通信接收机的设计中，噪声计算只是为了分析接收机的灵敏度，而不是用来确定最佳信号源电阻，因而可以不用等效噪声模型，直接用原始的噪声模型反而更简单和更精确。     

应用于无线传感器网络的低噪声放大器设计

给出一种基于SMIC0.13μm RFCMOS工艺、应用于无线传感器网络2.4GHz的低噪声放大器设计。设计目标为在2.43GHz的中心频率下带宽为120MHz,并且增益分为高20dB、中10dB及低0dB三档可调。电路采用功率和噪声优化技术,输入端采用片外电感匹配,输入输出都匹配到50Ω阻抗。在Cadence Spectre仿真环境下的后仿真结果表明:高增益时S21为21.2dB而噪声系数为0.5dB,S11为-29.8dB,S22为-20.7dB。电路在1.2V电源电压下的工作电流约为6mA。     

北斗导航接收机LNA的设计与仿真

为了实现北斗卫星导航接收机射频前端的研制,根据接收机射频模块系统指标要求,包括增益、噪声系数、灵敏度等关键指标要求,提出一种基于ATF54143的LNA设计方案,采用两级结构,源极传输线负反馈稳定技术,实现输入最佳噪声匹配,输出共轭匹配设计,并用ADS软件进行仿真,得到增益32dB,噪声系数0.45dB,输入驻波比1.5。     

宽带噪声抵消结构的噪声分析及优化

噪声抵消结构是一种应用于宽带低噪声放大器的有源匹配电路。噪声抵消的目的是将输入匹配器件引入的噪声在输出端消除。本文针对噪声抵消结构在高频的应用,依据噪声抵消的原理,提出了一种全频带噪声抵消条件。并给出了该条件下,噪声抵消结构的噪声系数随频率变化的解析表达式。通过与仿真结果对比,验证了该解析表达式的准确性。在此基础上,分析了匹配器件的高频噪声不能完全抵消时该结构的噪声系数。最后,提出了一种噪声抵消结构的优化设计方法。     

用于雷达接收机检测的平面固态噪声源

设计了集成固态噪声源以测得雷达接收机的增益和噪声系数。设计采用国产噪声二极管开发平面集成固态噪声源用于接收机性能检测,包括噪声二极管集成、耦合器、驱动开关电路等。研究了平面集成固态噪声源超噪比(ENR)的测量方法,以及接收机噪声系数和增益的计算公式。固态噪声源和接收机电路无缝集成,极大减小了体积质量。设计的噪声源实现了28 dB的超噪比,较好地满足了接收机的检测要求,自检误差在可接受范围内。本设计通过了各类环境试验,并在实际产品中得到应用,取得较好的效果。     

用于40Gb/s光接收机的0.2μm GaAs PHEMT分布放大器

利用0.2μm GaAs PHEMT工艺实现了40Gb/s光接收机中的前置放大器. 该放大器采用有源偏置的七级分布放大器结构,3dB带宽超过40GHz,输入输出反射损耗小于-10dB,跨阻增益为45.6dBΩ,最小等效输入噪声电流密度为22pA／Hz,功耗为300mW,可有效地应用于40Gb/s光接收机中.