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低噪声放大器设计的理论基础 作者：佚名 来源：本站整理 发布时间： 2009-10-20 20:45:05 射频低噪声放大器的 ADS设计 本文首先简要介绍了低噪声 放大器 设计的理论基础，并以 2.1 － 2.4Ghz 低噪声 放大器 为例，详细阐述了如何利用 Agilent 公司的 ADS 软件进行分析和优化设计该电路的过程， 仿真结果完全满足设计 指标，最后对微波电路的容差特性进行了模拟分析，对于 S 波段低 噪声放大器 的设计研究有着重要的参考价值。 关键词：低噪声 放大器 ，匹配，仿真，优化 1. 前言 低噪声微波 放大器 （LNA）已广泛应用于微波通信、 GPS接收机、遥 感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度 的微波测量系统中， 是必不可少的重要电路。 低噪声 放大器 位于射频 接收系统的前端， 其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号 放大。前级 放大器 的噪声系数对整个微波系统的噪声影响最大， 它的 增益将决定对后级电路的噪声抑制程度， 它的线性度将对整个系统的 线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。 对低噪声 放大器 的基本要求 是：噪声系数低、足够的功率增益、工作稳定性好、足够的带宽和大 的动态范围。 Advanced Design System(ADS)软件是 Agilent 公司在 HPEESOF系列 EDA软件基础上发展完善的大型综合设计软件， 它功能强大， 能够提 供各种射频微波电路的仿真和优化设计， 广泛应用于通信、 航天等领 域，是射频工程师的得力助手。本文着重介绍如何使用 ADS 进行低 噪声放大器 的仿真与优化设计。 2. 低噪声 放大器 特点及指标 LNA 是射频接收机前端的主要部分，它主要有四个特点。首先，它位 于接收机的最前端， 这就要求它的噪声系数越小越好。 为了抑制后面 各级噪声对系统的影响， 还要求有一定的增益， 但为了不使后面的混 频器过载，产生非线性失真，它的增益又不宜过大。 放大器 在工作频 段内应该是稳定的。其次， 它所接受的信号是很微弱的，所以低噪声 放大器 必定是一个小信号 放大器 。而且由于受传输路径的影响， 信号 的强弱又是变化的， 在接受信号的同时又可能伴随许多强干扰信号输 入，因此要求 放大器 有足够的线型范围，而且增益最好是可调节的。 第三，低噪声 放大器 一般通过传输线直接和天线或者天线滤波器相 连，放大器 的输入端必须和他们很好的匹配， 以达到功率最大传输或 者最小的噪声系数，并保证滤波器的性能。第四，应具有一定的选频 功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带 放大器 【1】。 2.1 工作频率与带宽 放大器 所能允