波段低噪声放大器的能优化设计及版图实现设计(1)

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低噪声放大器(LNA)仿真与设计ADS

（5）稳定性
放大器电路的首要条件之一是其在工作频段内的严格稳定性，这一点对微波射频电路是非常重要的，因为射频电路在某些工作频率和终端条件下有产生振荡的倾向。
2013-8-14
三、低噪声放大器基础知识
当放大器的输入和输出端的反射系数的模都小于1（即 1 1, 2 1 ）时，不管源阻抗和负载阻抗如何，网络都是稳定的，称为绝对稳定；当输入端或输出端的反射系数的模大于1时，网络是不稳定的，称为条件稳定。对条件稳定的放大器，其负载阻抗和源阻抗不能任意选择，而是有一定的范围，否则放大器不能稳定工作。定义：
Pn 2
源 Ys Gs jBs 引起的噪声等效噪声电导 Gu 引起的噪声等效噪声电阻 Rn 引起的噪声
Vn2 4kTBRn
2013-8-14
二、两端口网络的噪声系数
G Rn Ys Yc F 1 u Gs
2
1
Gu Gn 2 2 Gs Gc Bs Bc Gs Gs
1.413 1.585 1.778 1.995 2.239 2.512 2.818 3.162 3.981 10.00 120.9 171.3 228.1 291.6 362.9 442.9 532.8 633.5 873.5 2637 2013-8-14
三、低噪声放大器基础知识
（4）非线性特性常用三阶交调截点P3rd来表征放大器电路的非线性特性，三阶交调截点的典型值比P1dB高10dB。
F Fmin
2 2 Gn G Gs Gsopt Bs Bsopt Fmin n Ys Ysopt Gs Gs
2
Fmin 1 2 Rn Gc Gsopt

C波段低噪声放大模块设计

中图分类号：Ｔ０Ｎ４２文献标识码：Ａ
ＤｅｉｎｏｂｎｏｎｏｓｍｐｉｅｓｇｆＣａｄｌｗｉｅａｌｆｒｉ
ＢｉｎＹｅｈｏＬｅｏｇＨｕＢｘｏｇａｃａｉＨｎｏｉｎ
ｏｅａｅｌｐｒｔｓｗｅｋ
Ｋｙｏｄ：Ｏｎｉｐｉｅ；ｃｏｔｉｎ；ＴＲｄｌｅｗｒｓｌＷｏｓａｌｉｒｍｉｓｒｌｅ／ｍｏｕｅｅｍｆｒｐｉ
Ｏ引
言
接收周期内，天线接收到的微弱信号经环行器传输至限从幅器、噪声放大器等，经ＴＲ开关、相器到接收机。低再／移发射通道的任务是完成雷达射频信号的功率放大，收通接
维普资讯
电
子
测
量

技
术
第３０卷第６期
２０年６０７月
ＥＬＥＣＴＲｏＮＩＭＥＡｓＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮ０ＬＣ０ＧＹ
Ｃ波段低噪声放大模块设计
边业超雷宏胡波雄
（中国科学院电子学研究所北京１０８）０００
ｄｓｇｆＣｂｄｌｗｏｓｍｐｉｅｔｈｅｔｇｓｄｒｃｏｐｅｓｐｅｅｔｄｎｗｈｃｈｃｏｔｉｉｅｓｕｅ．ｅｉｎｏａｏｎｉｅａｌｒｗｈｔｒｅｓａｅｉｅｔｃｕｌｄｉｒｓｎｅ，ｉｉｈｔｅｍｉｒｓｒｐｌｓｉｓｄｎｉｆｉｎ

X波段低噪声放大器的设计与仿真

从工作频段、数据手册完整性、封装形式等方面综合考虑，对比各厂家的低噪声放大管，选择的是 HP 公司的 ATF36077（超低噪声伪形态高电子迁移率晶体管）。数据手册给出参考值：当选用 Vds = 1． 5 V，Ids = 10 mA 静态工作点时，器件增益典型值为 17 dB @ 4 GHz 和 12 dB@ 12 GHz，噪声系数典型值为 0． 3 dB@ 4 GHz 和 0． 5 dB@ 12 GHz。依据指标要求，本设计中选用 2 只该型号晶体管进行级联仿真，性价比较高。
Design and Simulation of an X-Band Low Noise Amplifier
PAN An1，2 ，CHENG Hao1 ，GE Junxiang1，2 （ 1． Jiangsu Technology ＆ Engineering Center of Metcorological Sensor Network， Nanjing University of Information Science and Technology， Nanjing 210044，China）（ 2． Nanjing Xinda Electronic Technology Company Limited， Nanjing 210061，China）
噪声系数 / dB
NF≤0． 55
增益 / dB
G≥20
增益平坦度优于 / dB ±0． 5
输入输出驻波比 VSWＲ≤1． 5
根据上述指标要求，从以下几个方面进行考虑和
设计。
— 67 —
2014，36（ 1）
现代雷达
2． 1 器件选取与直流偏置电路设计对于低噪声放大器而言，首先进行放大管的选取。

《低噪声放大器设计》课件

线性化和稳定化技巧
采用线性化和稳定化技术，提高放大器的线性度和稳定性。
低噪声放大器设计的案例分析
我们将分享几个具体的低噪声放大器设计案例，包括设计过程、技术方案和实际效果分析，帮助您更好地理解和应用低噪声放大器设计。
结语
低噪声放大器设计是通信系统中重要的一环，通过深入研究和应用设计原理和技巧，我们可以提高系统的性能和可靠性。感谢您的聆听！
《低噪声放大器设计》 PPT课件
噪声放大器设计是通信系统中关键的组成部分，为了提高系统的性能和可靠性，我们需要深入了解低噪声放大器的设计原理和应用。本课件将介绍低噪声放大器的基本概念、设计技巧和应用案例。
什么是低噪声放大ห้องสมุดไป่ตู้？
低噪声放大器是一种具有较高信号放大增益且噪声水平较低的放大器。它主要用于在信号链的前端进行信号放大，从而提升整个系统的信噪比和灵敏度。
低噪声放大器具有宽频带特性，适用于不同频段的信号处理。
低噪声放大器的常见应用
无线通信
低噪声放大器在接收机和发射机中广泛应用，提高通信质量和覆盖范围。
医疗设备
低噪声放大器在医学检测和成像设备中起到关键作用，提高信号质量和可靠性。
传感器系统
低噪声放大器用于信号采集和处理，提高传感器系统的灵敏度和精度。
卫星通信
低噪声放大器用于卫星通信系统，提供可靠的信号接收和转发功能。
如何设计低噪声放大器？
1
放大器电路的优化设计
2
利用合适的电路结构和元件参数，
优化放大器的性能和噪声系数。
3
调试和测试技巧
4
合理调试和测试放大器的工作状态，确保其性能和可靠性。
前端设计
选择合适的前端元件和电路拓扑，降低系统的噪声输入。

L波段低噪声放大器的设计

L波段低噪声放大器的设计引言低噪声放大器(LNA)是雷达、通信、电子对抗、遥测遥控等电子系统中关键的微波部件，有广泛的应用价值。

由于微波系统的噪声系数基本上取决于前级放大器的噪声系数，因此LNA噪声系数的优劣会直接影响整个系统性能的好坏。

低噪声放大器的设计主要包括输入、输出匹配网络和直流偏置网络的设计以及改善晶体管稳定的措施。

本文首先介绍放大器提高稳定性的源极串联负反馈原理，然后设计了一个L波段的低噪声放大器实例，并给出了放火器输入、输出回波损耗、增益、噪声系数等参数的仿真结果。

低噪声放大器的设计本文所设计的低噪声放大器的性能指标为：在1.90GHz～2.10GHz 的频段内，功率增益Gp≥30dB，噪声系数NF≤1dB。

考虑指标要求，拟采用两级放大级联技术来实现。

n级放大器噪声系数可表示为：其中，NF为放大器整机的噪声系数；NF1、NF2…NFn分别是放大器第1级、第2级至第n级的噪声系数；G1、G2、…Gn-1分别是放大器第1级、第2级至第n-1级的功率增益。

由公式(1)可知，第一级放大器的噪声系数和增益将直接影响整个放大器的噪声系数。

级联低噪声放大器要获得低的噪声系数，选择的放大器第一级晶体管应该在工作频率具有低的噪声系数和较高的增益。

设计LNA首先应根据设计指标选择合适的器件，然后根据器件在工作频率的阻抗特性设计输入、输出匹配网络。

由于设计的低噪声放大器的增益指标大于30dB，因此需要使用多级级联的方式来实现。

Agilent公司的ATF54143 E-PHEMT晶体管具有高增益和低噪声的特性，适用于频率范围在450MHz～6GHz无线系统的各种LNA电路中。

该管子在2GHz频点上的噪声系数是0.5dB，增益为17dB，因此选择了该晶体管作为放大器的第一级；为实现放大器的增益指标，选用MGA86576作为第二级。

源极串联反馈电感对稳定性的影响稳定性是LNA电路必须考虑的，放大器的稳定性是指对振荡的抑制水平，必须保证放大器的稳定性，以避免可能出现的自激。

Ku波段低噪声放大器设计

Ku波段低噪声放大器设计吴成才;巩莉;于庆法;梁青云【期刊名称】《军民两用技术与产品》【年(卷),期】2016(0)9【摘要】Firstly, the research background of microwave low noise amplifier (LNA) is introduced, and the important practical significance of LNA design is pointed out. Then, the key points of LNA design, and the design method is proposed. Lastly the LNA design, including circuit model, RF circuit simulation, PCB circuit board and related testing is described in detail. And the simulation and testing results show that the design can satisfy the requirements.%首先，简单介绍了微波低噪声放大器（LNA）的研究背景，分析LNA设计的重要现实意义；然后，描述了LNA设计的关键点，以及实现的方式和要求，提出了LNA设计的基本思路；最后，设计出了一款适应某动中通卫星通信系统的LNA，包括电路模型建立、射频电路仿真、PCB电路板实现及相关测试。

仿真及测试结果表明，该LNA设计方案达到了预定设计指标要求。

【总页数】4页(P50-52,56)【作者】吴成才;巩莉;于庆法;梁青云【作者单位】北京航天光华电子技术有限公司，北京 100854;北京航天光华电子技术有限公司，北京 100854;北京航天光华电子技术有限公司，北京 100854;北京航天光华电子技术有限公司，北京 100854【正文语种】中文【相关文献】1.基于鳍线过渡的W波段低噪声放大器设计 [J], 刘星辰;才博;王雁翔;祝大龙;刘德喜2.Ku波段低噪声放大器设计与仿真 [J], 胡荣骅3.一种W波段宽频带低噪声放大器设计 [J], 武帅;高炳西;冯辉4.X～Ku波段宽带驱动放大器设计 [J], 周守利;陈瑞涛;周赡成;李如春5.Ku频段低噪声放大器设计 [J], 刘其强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

RF低噪音放大器的仿真设计方法

本次演示所介绍的RF低噪音放大器仿真设计方法在宽带性能、低噪声系数和线性度方面均表现出较好的结果。但需要注意的是，实际制作过程中面临着制作成本高和对元件一致性要求较高等挑战。针对这些问题，未来可以通过研究更加高效的电路设计和优化技术以及寻求质量更可靠的元件供应商来改进此设计方法。
结论
本次演示详细介绍了一种RF低噪音放大器的仿真设计方法，从确定应用场景和性能指标到电路实现及结果分析，涵盖了整个设计流程。通过ADS仿真和实际制作的结果表明，该设计方法具有优良的宽带性能、低噪声系数和线性度表现。然而，仍需制作成本较高和对元件一致性要求较高等挑战。在今后的研究中，可以针对这些问题进行进一步的优化和改进。
1、晶体管选择：根据C波段频率范围，选择了具有较高截止频率和低噪声系数的HEMT晶体管。
2、匹配网络设计：采用微带线结构，实现源和负载阻抗的宽带匹配。通过优化微带线长度和线宽，使输入和输出阻抗与50欧姆传输线相匹配。
3、偏置电路设计：为晶体管提供稳定的直流偏置，同时实现最佳的噪声性能。
4、封装设计：考虑到散热和屏蔽性能，采用金属封装外壳，以提高整体可靠性。实验结果
六、结论
本次演示深入探讨了微波超宽带低噪声放大器的设计方法。通过选择合适的晶体管、采用分布式放大结构和优化电路设计等手段，我们成功地设计出一款性能优良的微波超宽带低噪声放大器。测试结果表明，该LNA具有低的噪声系数、良好的阻抗匹配性能和较高的线性放大能力。在未来的研究中，我们将进一步优化设计，提高LNA的性能并探索其在高速无线通信系统中的应用前景。
四、宽带技术与超宽带技术的比较
宽带技术和超宽带技术都是无线通信技术中的重要分支，它们之间的主要区别在于信号带宽和传输速率。宽带技术的信号带宽一般在几十到几百MHz之间，而超宽带技术的信号带宽则达到几个GHz。因此，超宽带技术具有更高的数据传输速率和更低的功耗。

S波段低噪声放大器的设计

ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ· 电子技术
Ｓ波段低噪声放大器的设计
文／王建朝
本文介绍了低噪声放大器的设计方法，运用理论计算结合软件仿真，得到低噪声放大器的设计模型，然后经过整体仿真和优化，完成整个设计。具有设计准确、指标高、成品率高等优点。
由图３等效电路图中电桥平衡时，ａｋ对
Ｃｇ丽ｌｓ２ｘＣ￣２３２０￣９而２－．－，舛
１＝ｃ昭ｌ＋ｃＩ＝３．２＋１．７９４：４．９９４ＰＦ；根据ＣⅣ Ｃｓ３
一
Ｃ１Ｃ，得出ｃⅣ＝１３．６２ＰＦ，由于ＣⅣ是由
鬻＝＝＝１３．７２ＰＦ
因此中和电容可调节到１３．７２ＰＦ，实际工作中可参考此数值对中和电容进行调节。
△ｌ＝Ｉｓ１１Ｓ２２－Ｓ１２Ｓ２１Ｉ＜１
其中，Ｋ为稳定系数；ＳＩＩ为输入端反射系数；￥２２为输出端反射系数；ｓ１２为反向传输出系数；￥２１为正向传输系数。
实际设计过程中根据上式计算放大器是否稳定较为复杂，一般在仿真软件中可以直接使用 “稳定性判断插件 ”来判断放大器是否处于稳定状态。
１引言
低噪声放大器（简称ＬＮＡ）广泛应用于微波通信、电子对抗、遥感遥控等系统中，位于接收系统的前端，对接收到的微弱信号进行线性放大，在ＬＮＡ的设计过程中，需注意以下几个方面：稳定性设计、噪声系数、增益、端口驻波比、匹配电路及动态范围，其中稳定性直接关系到系统工作的可靠性与稳定性，噪
ⅣＦ：ＮＦ，＋—ＮＦｚ－１ＮＦ３－ｌ＋

毕业设计(论文)-低噪声放大器的版图设计

目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)§1．1 微波集成电路的发展历史和发展背景 (3)§1．2 微波单片集成电路的发展概况 (3)§1．3 低噪声放大器的研究意义和发展现状 (4)第二章集成电路版图设计方法与技巧 (6)§2.1 引言 (6)§2.2 集成电路版图设计 (6)§2.2.1 软件介绍 (6)§2.2.2 版图设计过程 (7)§2.2.3 布局时注意事项 (8)§2.2.4 版图设计方法 (8)§2.2.5 版图设计规则 (8)第三章低噪声放大器版图设计 (10)§3.1 CMOS工艺中的原器件 (11)§3.1.1 CMOS工艺中的电阻 (11)§3.1.2 CMOS工艺中的电容 (11)§3.1.3 CMOS工艺中的电感 (12)§3.2 版图设计中的布局 (13)§3.2.1 版图布局 (13)§3.2.2 线宽分配 (13)§3.2.3 噪声处理 (13)§3.2.4 对称性设计 (14)§3.3 版图设计中的匹配 (15)§3.4 电路结构 (20)§3.5 版图的设计 (21)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)摘要集成电路版图设计是一个非常新的领域，虽然掩膜设计已经有30多年的历史，但直到最近才成为一种职业。

集成电路版图设计是把设计思想转化为设计图纸的过程，包括数字电路和模拟电路设计。

本文针对模拟电路，论述了版图设计过程，验证方法，以及如何通过合理的布局规划，设计出高性能、低功耗、低成本、能实际可靠工作的芯片版图。

低噪声放大器在任何射频接收系统中都位于系统的前端，其对射频接收系统的接收灵敏度和噪声性能起着决定作用，高性能低噪声放大器的设计与研制的关键是研制具有低噪声高增益的有源元件。

C波段低噪声放大器的设计_张海拓

研究设计电　子　测　量　技　术 EL ECTRONIC M EASUREM EN T TEC HNOLO GY第30卷第11期2007年11月　C波段低噪声放大器的设计张海拓　郭俊栋　周以国(中国科学院电子学研究所　北京　100080)摘　要:低噪声放大器(简称低噪放)是射频接收前端中的重要部件。

一个性能良好的低噪声放大器可大大改善接收机的信噪比。

本文介绍了一种C波段低噪声放大器的设计原理和设计方法,并给出了设计结果。

该放大器采用N EC 公司的N E3210S01场效应晶体管(FET),为达到较高的增益和较好的增益平坦度,采用两级级联的方式。

输出端串联一个有耗元件(电阻)保证放大器的稳定性。

利用ADS强大的仿真优化功能设计了输入、输出及级间匹配电路,最终制成的放大器经反复调试后在4.5G～5.5GHz范围内增益(25±0.7)dB,噪声系数小于1.3dB,输出驻波小于115,达到了设计要求。

关键词:低噪声放大器;噪声系数;N E3210S01;ADS仿真中图分类号:TN T22.3 文献标识码:ADesign of C2band low noise amplif ierZhang Haituo　Guo J undong　Zhou Y iguo(Institute of Electronics Chinese Academy of Sciences,Beijing100080)Abstract:Low noise amplifier(L NA)is an important part as the f ront end of the receiver.A good L NA can greatly improve the signal to noise ratio(SNR)of the receiver.We introduced the design principle and design method of a C band L NA and gave the result.FET N E3210S01of N EC Company was used in this amplifier system.A two2stage topology was used in order to achieve high gain and good gain flatness.A resister was put in series at the output of the last stage FET to make sure the amplifier is stable.The matching circuits connecting input output and interstage was designed with assistance of the powerf ul simulation and optimizing tool ADS.After repeating debugging,the proposed L NA finally satisfied the designing requirements with the gain of(25±0.7)dB,the noise figure of less than1.3dB and a less than1.5SWR in4.5G～5.5GHz band range.K eyw ords:low noise amplifier(L NA);noise figure(N F);N E3210S01;ADS simulation0　引言低噪声放大器(L NA)是现代雷达、射频通信、测试仪器、电子战系统中的重要部件,它主要将接收机接收到的微弱信号进行放大,降低噪声干扰。

低噪声放大器的设计与仿真

低噪声放大器的设计与仿真随着技术与工艺的提高，通信系统中限制通信距离的因素已不是信号的微弱程度，而是噪声干扰的程度。

克服噪声干扰是设计电子设备必须考虑的问题。

从广义上来讲。

噪声是指设计中不需要的干扰信号，然而各种各样的通信信号通常是以电波形式传播，因此，接收有用信号的同时，不可避免地混入各种无用信号。

即便是采取滤波、屏蔽等方法，还是会有或多或少无用的信号渗入到接收信道中，干扰后续信号处理。

在改善外部干扰的同时，还需充分发挥设计人员的主观能动性，即就是从接收机内部降低设备自身干扰，主要是采用低噪声放大器来实现。

因此，这里提出一种低噪声放大器的设计方案。

1 低噪声放大器技术指标与设计原则1．1 主要技术指标低噪声放大器的主要技术指标包括：噪声系数、功率增益、输入输出驻波比、反射系数和动态范围等。

由于设计低噪声放大器时，在兼顾其他各指标的同时，主要考虑噪声系数。

噪声系数是信号通过放大器(或微波器件)后，由于放大器(或微波器件)产生噪声使得信噪比变坏。

信噪比下降的倍数就是噪声系数，通常用NF表示。

放大器自身产生的噪声常用等效噪声温度表示。

噪声温度与噪声系数NF的关系式中，T0为环境温度，通常以绝对温度为单位，293 K，注意：这里的噪声系数NF并非以dB 为单位。

对于单级放大器，噪声系数的计算公式为式中，NFmin为晶体管最小噪声系数，由晶体管本身决定；Γout、Rn、Гs分别为获得NFmin时的最佳源反射系数、晶体管等效噪声电阻、晶体管输入端的源反射系数。

而多级放大器噪声系数的计算公式为式中，NF总为放大器整机噪声系数；NF1、NF2、NF3分别为第1，2，3级的噪声系数；G1、G2分别为第1，2级功率增益。

从式(3)看出，当前级增益G1和G2足够大时，整机的噪声系数接近第l级的噪声系数。

因此多级放大器中，第1级的噪声系数大小起决定作用。

1．2 设计原则1．2．1 晶体管的选取射频电路中低噪声晶体管的主要技术指标为：高增益、低噪声以及足够的动态范围。

C波段低噪声放大器的设计

图 10 低噪放的外形结构
5 结论
本文先根据指标选择放大器芯片，然后通过 Agileng 公司的ADS仿真软件建立拓扑结构，再调试再仿真，最终生成PCB版制出产品。该产品在C 波段，带宽宽、噪声系数小、增益高。可以满足卫星电视通信系统的需要。
参考文献
[1] 郑磊，胡皓全，微波宽带低噪声放大器的设计，硕士学位论文，2006.
Abstract: A RF low noise amplifier(LNA) design is presented with four amplifier chips. It was simulated by ADS and it has been realized. The production can provide more than 50dB gain , less than 0.9dB noise figure and ±1.5dB flatness over 5.9～6.7GHz. Key words:the Low Noise Amplifier, Gain ,Noise Figure,Flatness
进行设计，拓扑结构如图2所示：
图 2 拓扑结构
2.3 增益和平坦度分析
由公式（3）可看出低噪放前级对噪声系数的
影响大，即前级主要是低噪声匹配，后级主要是增
益和平坦度匹配的调节。
Γ
∗ s
=
S11
+
S12 S 21Γ L 1− S22ΓL
(8)
Γ
∗ L
=
S22
+
S12 S21Γ S 1− S11ΓS
(9)
C波段低噪声放大器的设计
王振 1 喻志远 2 雍正平 3 雷毅 4 （电子科技大学，成都 610054）1（深圳迈科信科技有限公司深圳 518054）2

C波段与P波段低噪声放大器的设计与实现的开题报告

C波段与P波段低噪声放大器的设计与实现的开题报告一、选题背景低噪声放大器（Low-Noise Amplifier，简称LNA）是射频半导体电路中重要的部分，用于将微弱的射频信号放大到足够的水平以进行后续的处理。

其中，C波段和P波段是两个常用的频段，在通信和雷达领域有广泛的应用。

因此，设计和实现C波段和P波段的LNA对于实现高性能射频系统具有重要意义。

二、研究内容本研究主要包括以下内容：1. C波段与P波段LNA的基本原理与特点，及其设计要求和约束条件。

2. C波段与P波段LNA的电路拓扑结构及主要元器件，如放大器管及各种无源元器件等。

3. C波段与P波段LNA的参数设计，包括尺寸、工艺、频带宽度等参数的选择和优化。

4. C波段与P波段LNA的性能分析和测试方法。

包括NF、增益、稳定性等指标的测试和评估方法。

5. C波段与P波段LNA的相关电路与射频系统的设计与集成。

包括LNA的射频前端设计和后续接收等电路的设计与实现。

三、研究意义1. 本研究可以深入了解C波段和P波段LNA的基本原理及设计方法，对于开展射频电路设计和研究具有重要意义。

2. 本研究可以为射频系统的设计及高性能通信系统的实现提供技术支持和理论指导。

3. 本研究可以增进对于通信和雷达领域中常用频段的理解，可以使相关领域的技术工作者更好地应对实际应用场景的挑战。

四、研究方法本研究主要采用理论分析和实验测试相结合的方法。

在理论研究方面，我们将主要基于射频电路分析的基本原理和方法，工程实践中的应用经验等，来研究设计出符合要求的C波段和P波段LNA电路。

同时，实验测试方面，我们将采用各种器材和测试设备，如噪声仪、频谱仪、网络分析仪、示波器等，对所设计出的LNA电路进行性能测试和分析。

五、研究进度安排本研究计划分为5个阶段：1. 阶段一：文献资料阅读与综述。

时间：一个月。

2. 阶段二：C波段和P波段LNA设计与参数选择。

时间：两个月。

3. 阶段三：C波段和P波段LNA电路图设计和优化。

低噪声放大器的设计

低噪声放大器的设计低噪声放大器LNA 的在各种微波毫米波接收系统中有着举足轻重的地位，因为系统的总噪声系数往往由前几级决定，LNA 正好位于预选器、开关和限幅器的后面，处在系统的较前面的位置，因而制作低噪声高增益的LNA 对提高接收系统的信噪比有很明显的作用。

到目前为止，大量的采用HEMT 或HJFET 器件制作的低噪放层出不穷，Kenichi Maruhashi 等人采用HJFET 器件，制作的低噪放MMIC 单片，工作于58-62GHz ，平均增益18dB ，噪声系数3.3dB 左右[10]；M. W. Pospieszalski 等人采用InP HEMT 器件制作的低噪放同样工作在60GHz ，噪声系数却做到了2.2 dB ，增益为16dB [11]；由A.Tessmann 等人采用共面波导和MHEMT 器件制作的LNA 工作在80-100GHz ，平均增益为12dB ，噪声系数在2.3dB 左右[12]。

一般来说，通常关注LNA 的如下指标：增益及平坦度、噪声系数、工作频率及带宽、稳定性、输出P 1dB 功率、三阶交调输出IP3功率、输入输出驻波比等。

2.1.1 转换功率及等增益圆设单级放大器的原理框图如图2.1-1，其中传输功率G T 定义为传递到负载的功率与由源到网络的资用功率之比，表示为式2.1-1，IN Γ和OUT Γ表示为式2.1-2[13]。

将式2.2-2代入式2.1-1，得到了传输功率G T 的又一表达式2.2-3。

负载输出匹配网络输入匹配网络射频源ΤΤΤΤ图 2.1-1 放大器的原理框图L S LLSIN ST G G G S S G ⋅⋅=Γ-Γ-ΓΓ-Γ-=02222221221111 （2.1-1）则有2211SIN SS G ΓΓ-Γ-=，222211LLL S G Γ-Γ-=，2210S G =L L IN S S S S Γ-Γ+=Γ222112111 SS OUT S S S S Γ-Γ+=Γ112112221 （2.1-2）22112221122221)1)(1()1)(1(LS L S L S T S S S S S G ΓΓ-Γ-Γ-Γ-Γ-=（2.1-3）对于单项化器件，其正向增益为S 21，反向功率增益为0，即|S 12|2＝，这时 2.1-3变为：2221122221)1)(1()1)(1(L S L S TU S S S G Γ-Γ-Γ-Γ-=（2.1-4）当器件的输入输出端满足共轭匹配条件*=Γ11S S 和*=Γ22S L 时，将获得最大单向功率增益，称为最大资用功率，用式 2.1-5表示：)1)(1(222211221S S S G TUM --=（2.1-5）这时有211,11S G MAX S -=，222,11S G MAX L -=设2112112,)1(11S S G G g SSMAXS S S -Γ-Γ-==，2222222,)1(11S S G G g LLMAXL L L -Γ-Γ-==（2.1-6）从式2.1-6出发，可以在ΤL 和ΤS 平面上绘制等G S 和G L 圆，圆心和半径分别为C gS(L)和R gS(L)，表示为式2.1-7 (a)、(b))1(121111S S gS g S S g C --=* )1(1)1(1211211S S gS g S S g R ----=（2.1-7a ）)1(122222L L gL g S S g C --=* )1(1)1(1222222L L gL g S S g R ----=（2.1-7b ）通过观察可以发现，当g S 或g L ＝1时，R gS(L)=0，C gS(L)＝S 11*或S 22*，这意味着最大功率增益发生在ΤL 或ΤS 平面上的S 11*或S 22*点，和上面的推导一致。

ADS设计低噪声放大器的详细步骤解析

ADS设计低噪声放大器的详细步骤解析低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）是一种用于放大小信号并且噪声系数较低的放大器。

在射频领域，LNA是一个非常重要的组件，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等各种系统中。

以下是设计低噪声放大器的详细步骤解析：1.确定设计规格：首先，需要明确设计放大器的应用和要求，包括频率范围、增益、噪声系数、功率消耗等。

这些规格将在接下来的设计过程中起到指导作用。

2.选择放大器类型：根据设计规格，选择合适的放大器类型。

常见的放大器类型包括共源极放大器、共源极共栅放大器、共栅共源极放大器等。

3.确定工作频率：根据设计要求，确定放大器的工作频率范围。

这个步骤中需要考虑系统的频率计划、抗干扰能力以及现有系统中的其他无线电频率。

4.确定增益要求：根据设计要求，确定放大器需要提供的增益。

增益通常由设计要求中给出的最小信号到最大信号的目标增益范围定义。

5.噪声分析：根据设计要求，对放大器的噪声特性进行分析。

噪声分析是设计低噪声放大器的关键步骤之一，可以通过建立噪声模型和使用噪声参数进行计算来完成。

6.噪声匹配：根据噪声分析结果，进行噪声匹配。

噪声匹配的目的是使输入噪声电阻等于输出噪声电阻，从而达到最佳的噪声性能。

7.确定电源电压与电流：根据设计要求和选取的放大器类型，确定放大器的电源电压与电流。

这个步骤中需要考虑放大器的功率消耗和供电要求。

8.确定器件参数：根据选定的放大器类型、工作频率和增益要求，选择合适的器件进行设计。

常见的器件参数包括截止频率、最大功率、最大电流等。

9.进行电路仿真：使用电路仿真工具（如ADS等），对设计的放大器进行仿真。

仿真可以帮助分析和优化放大器的性能，例如增益、噪声系数等。

10.进行电路优化：根据仿真结果，对放大器进行优化。

优化的目标可能包括增加增益、降低噪声系数、提高稳定性等。

11.组装与测试：将设计好的放大器电路进行组装，并进行测试。

一种低噪声放大电路的制作方法

一种低噪声放大电路的制作方法低噪声放大电路是一种关键的电子电路设计，主要应用于各种要求高信噪比和低噪声的电子器件中，例如射频电路、放大器、无线通信系统等。

本文将介绍一种常见的低噪声放大电路制作方法。

1. 电路设计和选型低噪声放大电路的设计首先要确定所需的放大倍数和频率范围。

在确定了这些参数后，选择合适的元器件是关键。

一般选择低噪声、高增益、高线性度的放大器芯片，以及低噪声的电容、电阻等元器件。

2. PCB设计在低噪声放大电路的制作过程中，良好的PCB设计是至关重要的。

为了减少电路中的杂散噪声，需要采取一些技术措施，如减小元器件之间的干扰、规划好信号和电源地等。

针对高频信号，还需要采用合适的阻抗匹配电路，以提高信号传输效率。

3. 供电与滤波低噪声放大电路对供电质量要求很高，因为供电产生的噪声会对整个电路的噪声性能产生影响。

因此，需要选择稳定的电源，使用滤波器来降低电源噪声。

常见的滤波器包括低通滤波器、陷波滤波器等。

4. 接地设计良好的接地设计可以有效地降低电路的噪声。

一般来说，可以采取单点接地、分离接地等方法，减少不同部分之间的地回路噪声。

5. 封装和布局合适的封装和布局设计可以减少电路的干扰和噪声。

在布局过程中，需要注意信号和电源线的走线方式，尽量减少它们之间的共享、交叉和平行。

合理选择封装方式，以减少来自环境的干扰。

6. 测试和优化制作好低噪声放大电路后，进行测试是必不可少的。

通过使用噪声测试仪器，可以测量电路的噪声性能，并对其进行优化。

例如，检查电路中可调元器件的合适位置，并调整它们的参数，以获得更好的噪声性能。

总之，制作低噪声放大电路需要综合考虑电路设计、选型、PCB设计、供电与滤波、接地设计、封装和布局以及测试和优化等多方面因素。

通过合理的设计和优化，可以有效降低电路的噪声，提高信号的质量。

宽带低噪声放大器设计毕业设计..

本科毕业设计学院专业年级姓名设计题目宽带低噪声放大器设计指导教师职称****年* 月* 日目录摘要 (1)Abstract. (1)1概述 (1)2低噪声放大器设计的原理 (2)2.1噪声系数 (2)2.2低噪声放大器的功率增益以及分配电压增益 (2)2.3端口驻波比 (3)2.4工作带宽与增益平坦度 (3)2.5动态范围以及压缩点 (3)2.6三阶截断点 (4)2.7低噪声放大器的稳定性 (4)3器件的选择 (4)3.1放大器的选择 (5)3.2放大器的介绍 (5)3.3电源的供电 (5)3.4选用器件的介绍 (5)4模拟电路设计 (5)4.1方案选择 (6)4.2模拟电路设计 (6)4.3电源电路 (6)5电路的调试 (8)5.1调试过程 (8)5.2测试结果 (8)5.3系统的改进措施 (10)6总结 (11)参考文献 (11)宽带低噪声放大器设计学生姓名：*** 学号：***********学院：专业：指导老师：职称：摘要：本文介绍了一个15V单电源供电的低噪声放大器设计，设计采用三级级联的方式。

该系统主要是宽带低噪声放大器，为了满足要求，采用了高速运算放大器μa741作为前两级放大，末级用CA3140作为功率放大电路。

测试结果表明，放大倍数为100倍，带宽有1MHz。

关键词：μa741；放大器；带宽；噪声系数The design of the low noise amplifier with broadbandAbstract: This article describes the design of a single 15V power supply and low noise amplifier. The system has three amplifier consisted ofμa741 and CA3140, which meet the requirements of broadband and low noise. Test results show that a amplifier with bandwidth 1MHz is 100 times.Keywords: μa741；amplifier；Bandwidth；noise figure1概述我们知道低噪声放大器是射频电路的重要组成部分，并且在有源滤波器等电子电路当中宽带低噪声放大器起着重要作用。

L波段平衡式低噪声放大器的设计

L波段平衡式低噪声放大器的设计
贾林
【期刊名称】《通信与广播电视》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】文章介绍了一种在一点多址微波通信设备中应用的Ｌ波段平衡式低噪声放大器的设计。

采用廉价的ＰＣＢ工艺，将所有电路制作于同一声电路板的同一面上，放大器可在任何端接阻抗下，保持良好的稳定性，具有噪声系数低，生产调试方便，成本低，可靠性高的特点。

【总页数】3页(P32-34)
【作者】贾林
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.302
【相关文献】
1.宽带平衡式低噪声放大器的研究与设计 [J], 刘文豹;杨自强;陈涛
2.平衡式宽带低噪声放大器设计 [J], 付鲲;朱红雷;刘伟;仝飞
3.气象探空雷达中平衡式低噪声放大器设计 [J], 王潇;申呈洁;钱国明
4.平衡式S波段低噪声放大器设计 [J], 黄海锋;董建明
5.基于ATF54143的2.45GHz平衡式低噪声放大器设计 [J], 孙华军
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微波X波段窄带低噪声放大器的研究的开题报告

微波X波段窄带低噪声放大器的研究的开题报告一、研究背景微波X波段具有较高的频率，广泛应用于雷达、通信、卫星导航等领域。

其中，低噪声放大器作为微波信号接收和放大的重要组成部分，对信号处理和传输的性能有重要影响。

目前，面向微波X波段的低噪声放大器设计仍存在一定的技术难点，如如如何提高放大器的增益和带宽，同时保持其低噪声和稳定性等。

二、研究目的本文旨在设计一种面向微波X波段的窄带低噪声放大器，研究其性能并对其进行优化，从而提高其信号处理和传输性能。

同时，通过对相关技术文献的调研，探究该领域的最新发展趋势和研究方向，对微波器件和技术的发展提出一定的建议和展望。

三、研究内容1. 调研微波X波段低噪声放大器的基本原理和设计方法；2. 设计窄带低噪声放大器的电路结构，分析其性能指标；3. 通过仿真软件验证电路的设计，并对其进行优化；4. 制作样品板并进行实验验证；5. 对实验数据进行分析和处理；6. 结合文献综述，提出该领域未来的研究方向和建议。

四、研究意义本文研究的窄带低噪声放大器是面向微波X波段的一种重要组成部分，其性能对微波信号的接收和处理具有重要意义。

通过对其设计和优化，可以提高微波信号的接收质量和传输效率，应用于雷达、通信、导航等领域，对国家的国防、科技和经济发展具有重要意义。

同时，该研究也可促进相关技术的发展和进步。

五、研究方法本研究采用文献调研与实验相结合的方法，通过对相关技术文献的调研，熟悉微波X波段低噪声放大器的基本原理和设计方法，并了解该领域的最新发展趋势和研究方向。

其次，采用 Matlab 等仿真软件进行电路仿真分析，验证电路的设计，并进行优化。

最后，制作样品板进行实验验证，并对实验数据进行分析处理。

六、预期成果1. 设计一种面向微波X波段的窄带低噪声放大器电路，并分析其性能指标；2. 通过仿真软件验证电路的设计，并进行优化；3. 制作样品板并对其进行实验验证；4. 对实验数据进行分析和处理，得出结论；5. 综合文献调研，提出该领域未来的研究方向和建议；6. 发表相关学术论文并参加相关学术会议。