S波段低噪聲放大電路方案

作者：時間：2012-01-17 來源：網絡

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最小噪聲系數的信號源阻抗在特性上是電感性，而且放大器的輸入阻抗從本質上講是電容性的，所以提供一個對50 Ω的信號源良好匹配而又不降低噪聲系數是很難的。在Smith圓圖上將待配的源阻抗點移離最佳噪聲匹配點，形成一系列等噪聲系數圓。當Γs=Γopt時，噪聲系數最小，NF=NFmin。當Γs≠Γopt時

。選取等噪聲系數圓上的最佳噪聲系數點的阻抗匹配到輸入端。仿真結果如圖4所示，在200 MHz帶寬能，噪聲系數都小于0.65 dB，優(yōu)于預期的設計要求。

除了能夠得到增益和噪聲系數等重要參數外，ADS模擬軟件還能對低噪聲放大電路的穩(wěn)定性進行仿真計算Rollet穩(wěn)定性因子K。圖5是在ADS中仿真得出的結果K>1，在3.8～4 GHz工作帶寬范圍滿足穩(wěn)定條件。

1.4電路樣品測量結果

根據上述設計制成實物，測量各個參數并驗證測試結果與仿真結果是否與之相符，是否滿足表1的設計要求。這里使用安捷倫公司的網絡分析儀和噪聲儀進行測試，結果如圖6，圖7所示。

圖6為電路的傳輸系數S21、輸入反射系數S11和輸出反射系數S22。圖7為電路的噪聲系數和增益。因為測試的結果是經過調試的結果，所以和仿真的結果有些不同。電路的直流偏置為Vds=3 V，Ids=60 mA，中心工作頻率為3.9 GHz，帶寬為200 MHz的頻率范圍內噪聲系數在1.2～1.6 dB之間，增益在3.84 GHz時達到最大值15.8 dB，輸入回波為S11=-40 dB，輸出回波較大S22=-8.3 dB。從測試結果中得出低噪聲放大電路在工作頻帶內增益和回波損耗都滿足要求，只是噪聲系數測試結果比仿真結果大，可能是因為測試儀器的同軸連接器的損耗造成的。