低噪放拓扑结构
ansysdesigner8低噪放设计
ansysdesigner8低噪放设计一、概述在电子设备中，噪声是一个常见的问题，特别是在放大器设计中。
为了解决这个问题，ANSYS Designer 8提供了一种低噪声放大器设计的解决方案。
本文将详细探讨如何使用ANSYS Designer 8进行低噪声放大器设计。
二、低噪声放大器的原理低噪声放大器是一种能够在放大信号的同时尽量减小噪声的放大器。
在设计低噪声放大器时，需要考虑以下几个方面：1. 前端放大器的设计前端放大器是低噪声放大器的核心部分，它负责放大输入信号并尽量减小噪声。
在ANSYS Designer 8中，可以使用各种电路元件和模块来设计前端放大器，如晶体管、电容和电感等。
2. 信号传输线的设计信号传输线在低噪声放大器中起到了关键的作用。
为了减小噪声的干扰，需要设计合适的传输线，如微带线或同轴电缆等。
3. 电源噪声的抑制电源噪声是低噪声放大器中常见的问题之一。
为了抑制电源噪声，可以使用滤波器、稳压器等电路元件来减小噪声的干扰。
三、ANSYS Designer 8的功能ANSYS Designer 8是一款功能强大的电子设计自动化工具，它提供了一系列的功能来帮助设计低噪声放大器。
1. 电路仿真ANSYS Designer 8可以对设计的低噪声放大器进行电路仿真，以评估其性能。
通过仿真，可以分析放大器的增益、带宽和噪声等参数，并进行优化。
2. 参数优化ANSYS Designer 8提供了参数优化功能，可以根据设计要求自动调整电路参数，以达到最佳的性能。
通过参数优化，可以实现低噪声放大器的最佳设计。
3. 噪声分析ANSYS Designer 8可以进行噪声分析，以评估低噪声放大器的噪声性能。
通过噪声分析，可以了解噪声源的贡献，并采取相应的措施来减小噪声。
4. PCB布局ANSYS Designer 8还提供了PCB布局功能，可以帮助设计人员进行电路布局，以减小噪声的干扰。
通过合理的布局，可以有效地减小电路中的噪声。
低噪放设计
低噪声放大器设计报告学生姓名：李江江学号：201221040234 单位：物理电子学院一、技术指标：频率：5.25 GHz~5.55 GHz 噪声系数：小于0.5 dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗)增益：大于20dB 增益平坦度：每10MHZ带内小于0.1dB输入输出驻波比：小于2.0 输入输出阻抗：50二、理论分析低噪声放大器(LNA)在接收机系统中处于前端,主要作用是放大接收到的微弱信号,降低噪声干扰。
LNA的设计对整个接收机性能至关重要,其噪声系数(NF)直接反映接收机的灵敏度。
随着通讯、雷达技术的发展,对微波低噪声放大器也提出了更为严格的要求。
利用微波电路CAD设计软件,结合可靠的LNA设计理论来进行电路设计，可以避开复杂的理论计算,极大地提高设计准确性和效率，有效缩短研制周期,降低成本。
( A D S ) 软件是A g i l e n t 公司在H P E E S O F 系列E D A 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。
LNA的性能指标主要是噪声系数、增益、工作频带、电压驻波比和带内平坦度等，尤其是噪声系数和增益对整机性能影响较大。
要实现理想功率传输，必须使负载阻抗与源阻抗相匹配,这就需要插入匹配网络。
放大管存在最佳源阻抗Zsop,t LNA的输入端应按Zsopt进行匹配,此时放大器的噪声系数为最小。
而为了获得较高的功率增益和较好的输出驻波比,输出端则采用输出共轭匹配。
如果增益不够，则需要采用多级放大电路。
原则上前级放大器相对注重噪声系数性能，后级放大器则相对注重增益性能。
也就是说，输出端口和级间针对增益最大和平坦度进行匹配电路设计。
LNA低噪声放大器的主要指标如下：1.工作频率与带宽2.噪声系数3.增益4.放大器的稳定性5.输入阻抗匹配6.端口驻波比和反射损耗三、设计过程：（1）直流分析晶体管S 参数的测量并确定工作点。
第五章低噪放1
②负载，一般 50Ω---单级放大增益不会太高
负载形式：① LC谐振回路---谐振阻抗
②集中参数滤波器（ 50Ω）---阻抗要匹配
（5）增益控制 通过检测接收信号电平自动改变增益，信号强减小增益 信号弱增益变大
方法：①自适应改变工作点 ②自适应改变负反馈量
（6）输入阻抗匹配 放大器与信源匹配方式：①噪声系数最小---噪声匹配
②功率传输最大---共轭匹配 匹配网络：①纯电阻网络---适用于宽带放大，但功耗和噪声大
②纯电抗网络---宽窄带均适用，不增加噪声、功耗小 匹配形式： ① 共源(射)组态---输入电阻很大
匹配简单，并联所需电阻即可，但噪声增大
② 共栅(基)组态---输入阻抗 ≈ 1 gm，改变偏置即可实现匹配
失配状态下功率传输有损耗---称为回波损耗
回波损耗： RL(dB) = −20 log Γ
5.4.2 双端口网络S参数
1. 双端口网络S参数定义 S 参数方程：
端口1 入射波
正向传输
端口2 入射波
{ V1r = S11V1i + S12V2i V2r = S V 21 1i + S V 22 2i
= V2r V2i
= S22
+ S12 S21ΓS 1 − S11ΓS
单端口网络 Γ = Vr /Vi = S 电压驻波比 VSWR 的定义： VSWR = 1+ Γ
1− Γ
电压驻波比/反射系数---衡量信源与负载匹配状态的参数
通常 0 ≤ Γ ≤ 1， 1 ≤ VSWR ≤ ∞
由 Γ = ZL − Z0 ZL + Z0
VSWR = 1+ Γ 1− Γ
低噪声放大器..
5） C
C 0 VBC 1 0
n
反偏集电结电容
6） 7）
Ccs 集电结与衬底间的势垒电容
rbb ' 、ree 、 rcc 为各极的体电阻
大倍数下降为 1 时的频率
8） 特征频率 fT 定义为共射输出短路电流放
gm gm fT 2 (C C ) 2 C
3） 有源偏置电路
有源偏置电路具有相 当出色的温度稳定性，但 同时也带来了元件数目增 多，电路结构复杂等缺点。 在放大器的温度稳定性要 求比较高的时候，可以考 虑采用这种偏置电路。
有源偏置电路
3）传输线偏置电路
传输线偏置电路
传输线偏置法可以抑制偶次谐波，并且还可以 改善放大器的稳定性。
固定基流偏置电路
IIP3
Input VSWR
－11.1dBm
1.5
－3dBm
1.2
Output VSWR
隔 离
3.1
21dB
1.4
21dB
从表中可以看出，低噪声放大器的主要指标为： 噪声系数 增益 线性范围
输入输出阻抗的匹配
功耗
输入输出的隔离
以上各项指标并不独立，是相互关联的，在 设计中如何折中，兼须各项在指标，是设计的 重点也是难点。
C gd ---漏极与源极电容
rG 、 rS 、 rD 分别为各极的欧姆电阻，rds 是漏源电
阻， R 是串联栅极电阻 i
对于GaAs FET ，这些参数的典型值为
Ri 7
C gs 0.3 pF
rds 400 Cds 0.12 pF
gm 40mS
C gd 0.01 pF
基极分压射极偏置电路
LNA_理论基础
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 [收藏] [评论]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。
低噪放的设计
1.023 1.047 1.072 1.096 1.122 1.148 1.175 1.202 1.230 1.259 6.825 13.81 20.96 28.27 35.75 43.41 51.24 59.26 67.47 75.87 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 10
在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆 在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆
15
等噪声源、等增益圆是我们设计输入输出匹配电路，尤其输入 匹配电路的依据。
低噪声放大器设计的依据与步骤 16
依据： 1. 满足规定的技术指标 噪声系数（或噪声温度）；功率增益；增益平坦度；工作频 带；动态范围 2. 1. 2. 3. 4. 5. 输入、输出为标准微带线，其特征阻抗均为50 放大器级数 晶体管选择 电路拓朴结构 电路初步设计 用CAD软件进行设计、优化、仿真模拟 步骤：
9
放大器技术指标— 放大器技术指标—端口驻波比和反射损耗
9
低噪声放大器主要指标是噪声系数，所以输入匹配电 路是按照噪声最佳来设计的，其结果会偏离驻波比最 佳的共扼匹配状态，因此驻波比不会很好。 此外，由于微波场效应晶体或双极性晶体管，其增益 特性大体上都是按每倍频程以6dB规律随频率升高而 下降，为了获得工作频带内平坦增益特性，在输入匹 配电路和输出匹配电路都是无耗电抗性电路情况下， 只能采用低频段失配的方法来压低增益，以保持带内 增益平坦，因此端口驻波比必然是随着频率降低而升 高。
在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆 在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆
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输入、输出不匹配时，增益将下降。因为负载 是复数，有可能在不同的负载下得到相同的输 出，经分析在圆图上，等增益线为一圆，这个 圆叫等增益圆。 当输入匹配电路不能使信源反射系数ΓS和最佳反
低噪声放大器
低噪声放大器1. 引言低噪声放大器（Low-Noise Amplifier，LNA）是一种广泛应用于无线通信系统中的重要电路器件。
它的主要功能是将来自天线的微弱信号放大到一个足够强度，以便后续电路可以有效地处理。
在无线通信系统中，LNAs通常作为接收链路的第一级放大器，承担着放大微弱信号、增加系统灵敏度、提高信噪比的关键任务。
本文将介绍低噪声放大器的工作原理、性能指标以及常见的设计技术，希望能帮助读者更好地理解和应用低噪声放大器。
2. 工作原理低噪声放大器的工作原理与一般放大器相似，都是通过引入外部直流电源，利用放大元件（例如晶体管）的放大特性，将输入信号放大到所需的幅度。
与一般放大器不同的是，低噪声放大器在设计上注重将输入端的噪声最小化。
这是因为在无线通信系统中，接收链路中的噪声是非常重要的考量因素。
LNAs需要尽可能地放大微弱信号，同时不引入过多的噪声，以保持系统的信噪比。
为了实现低噪声的放大，低噪声放大器采用了一系列的设计技术和电路拓扑。
接下来，我们将介绍一些常见的设计技术。
3. 设计技术3.1 硅锗杂化放大器硅锗杂化放大器是一种常见的低噪声放大器设计技术。
它采用硅和锗两种材料的结合，兼具硅和锗的优点。
硅材料具有良好的集成性能和工艺制造能力，而锗材料具有较高的迁移率和较低的噪声系数。
因此，硅锗杂化放大器能够在保持良好集成性能的同时，实现较低的噪声指标。
3.2 噪声系数优化噪声系数是衡量低噪声放大器性能的重要指标之一。
为了优化噪声系数，设计者可以采用一系列的技术手段，例如：•尽量采用低噪声的放大元件，例如高迁移率的晶体管；•优化电源的供电电压和电流，以减小噪声；•使用电流源对放大电路进行偏置，以提高放大器的线性度。
3.3 反馈放大器设计反馈放大器是一种常用的放大器设计技术，也可以应用于低噪声放大器的设计中。
通过适当选择反馈回路的参数和拓扑结构，可以有效地减小放大器的噪声系数。
在反馈放大器中，一部分输出信号经过反馈回路与输入信号相叠加，形成反馈信号，从而减小噪声。
基于ADS低噪声放大器设计及仿真
基于ADS低噪声放大器设计及仿真ADS是一种电路仿真工具，可用于设计和仿真电子电路。
低噪声放大器在许多应用中非常重要，特别是在无线通信和信号处理中。
本文将介绍如何基于ADS进行低噪声放大器的设计和仿真。
首先，需要明确低噪声放大器的设计目标和性能指标。
低噪声放大器的主要目标是提供高增益和低噪声，以传输和放大信号时尽可能降低噪声干扰。
因此，设计低噪声放大器的时候需要考虑以下指标：1.增益：放大器应具有足够的增益来放大信号，使其达到所需的信号水平。
2.噪声系数：噪声系数是一种量化噪声性能的指标，它表征了放大器引入的噪声功率与输入信号功率之比。
低噪声放大器应该具有较低的噪声系数以降低信号的噪声干扰。
3.带宽：放大器的带宽决定了它能够传输的频率范围。
对于无线通信和信号处理应用，放大器需要具有足够宽的带宽来传输高频信号。
设计低噪声放大器的第一步是选择适当的放大器拓扑结构。
常见的低噪声放大器拓扑结构包括共源极、共栅极和共基极。
在ADS中，可以使用S参数模型来模拟这些拓扑结构，并进行频率和噪声分析。
在选择了适当的拓扑结构之后，需要设计放大器的电路参数，如电流源偏置、电流源阻抗以及电容。
这些参数将直接影响放大器的性能。
接下来，使用ADS进行电路仿真。
可以将放大器的电路图导入ADS，并添加合适的仿真器和分析器。
一般来说，需要进行频率响应、增益和噪声分析。
在进行噪声分析时，需要输入合适的噪声模型，并设置合适的参数。
仿真完了之后，可以通过改变电路参数和拓扑结构来优化低噪声放大器的性能。
一般来说，可以尝试改变电容和电流源的值，以及优化电流源阻抗和偏置电流。
最后，可以根据仿真结果进行实际电路的制作和测试。
由于ADS可以生成精确的电路参数和特性，因此可以根据仿真结果进行电路制造，并通过实验进行性能验证。
综上所述，基于ADS进行低噪声放大器的设计和仿真可以帮助工程师优化放大器的性能，以满足特定应用的需求。
通过合理选择拓扑结构、优化电路参数和进行全面的电路仿真，可以设计出具有高增益和低噪声的低噪声放大器。
低噪放设计
低噪声放大器设计报告学生姓名：李江江学号：2 单位：物理电子学院一、技术指标：频率：5.25 GHz~5.55 GHz 噪声系数：小于0.5 dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗)增益：大于20dB 增益平坦度：每10MHZ带内小于0.1dB输入输出驻波比：小于2.0 输入输出阻抗：50二、理论分析低噪声放大器(LNA)在接收机系统中处于前端,主要作用是放大接收到的微弱信号,降低噪声干扰。
LNA的设计对整个接收机性能至关重要,其噪声系数(NF)直接反映接收机的灵敏度。
随着通讯、雷达技术的发展,对微波低噪声放大器也提出了更为严格的要求。
利用微波电路CAD设计软件,结合可靠的LNA设计理论来进行电路设计，可以避开复杂的理论计算,极大地提高设计准确性和效率，有效缩短研制周期,降低成本。
( A D S ) 软件是A g i l e n t 公司在H P E E S O F 系列E D A 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。
LNA的性能指标主要是噪声系数、增益、工作频带、电压驻波比和带内平坦度等，尤其是噪声系数和增益对整机性能影响较大。
要实现理想功率传输，必须使负载阻抗与源阻抗相匹配,这就需要插入匹配网络。
放大管存在最佳源阻抗Zsop,t LNA的输入端应按Zsopt进行匹配,此时放大器的噪声系数为最小。
而为了获得较高的功率增益和较好的输出驻波比,输出端则采用输出共轭匹配。
如果增益不够，则需要采用多级放大电路。
原则上前级放大器相对注重噪声系数性能，后级放大器则相对注重增益性能。
也就是说，输出端口和级间针对增益最大和平坦度进行匹配电路设计。
LNA低噪声放大器的主要指标如下：1.工作频率与带宽2.噪声系数3.增益4.放大器的稳定性5.输入阻抗匹配6.端口驻波比和反射损耗三、设计过程：（1）直流分析晶体管S 参数的测量并确定工作点。
《低噪放S参数》课件
3
误差分析
对低噪放S参数的测量误差进行分析，以提高测量的准确性和可靠性。
S参数应用案例
无线通信中的应用
低噪放在无线通信系统中用于增强信号强度、提高 接收灵敏度，以改善通信质量。
雷达中的应用
低噪放在雷达系统中用于增强接收信号，提高雷达 的探测和跟踪能力。
总结
低噪放和S参数的关系总结
低噪放的性能表现在S参数中体现，通过分析S 参数能够评估低噪放的放大效果和噪声性能。
通过分析S参数，可以评 估电路的稳定性、增益和 功率传输等性能指标。
3 S参数的测量方法
常用的S参数测量方法包 括基于网络分析仪的两端 法和四端法测量。
低噪放的结构和原理
低噪放的结构示意图
低噪放通常由放大器、偏置电路和滤波电路等组成， 以实现低噪声、高增益的性能。
低噪放的原理解析
通过优化放大器的架构和电路设计，低噪放能够降 低器件本身产生的噪声，并提高信号的放大能力。
《低噪放S参数》PPT课件
低噪放S参数 PPT课件介绍了低噪放的结构、原理，以及S参数的基础知识和 测量方法。还包括低噪放S参数的分析和在无线通信和雷达中的应用案例。最 后对低噪放和S参数的关系进行总结，并展望未来发展方向。
低噪放简介
什么是低噪放？
低噪放（Low Noise Amplifier）是一种能够在信号放大的同时尽量减少信号噪声的放域的发展，低噪放和S 参数的研究与应用将持续推进，为技术进步做 出贡献。
低噪放的作用
低噪放在无线通信等领域中起到提高信噪比、增强信号强度的作用。
低噪放的优势
低噪放具有低噪声系数、高增益、宽频带等特点，广泛应用于射频电路设计。
S参数简介
1 S参数的概念
低噪声放大器
特点
相噪低 相噪高 功率小 功率小 相噪低
适用电路
放大振荡 功率放大 小信号放 大 小信号放 大 放大振荡
价格
低 中 高 高 高
2-10 2-40 2-40
HBT
1-40
关于放大管（续）
根据要求选定放大管后，首先要做的事情就是根据管子 提供的参数经过计算判断他的稳定性，一个稳定的系统才能 正常工作。那么怎么判断晶体管的稳定性呢？ 我们从反射系数的角度出发，那就是当反射系数的模小于1的 时，系统才是稳定的。（？）经过一些计算最终我们得到下 面判别条件：
直流偏置电路设计（续）
选择静态电流 的原则
直流偏置电路设计（续）
直流偏置电路设计（续）
直流偏置电路设计（续）
直 流 偏 置 电 路 设 计 （续 ）
直流偏置电路设计（续）
4、微波控制电路
根据我们的实际，微波控制电路主要采用反馈控制方式， 我们主要介绍ALC（Automatic Level Control），它的常见应 用就是AGC（ Automatic Gain Control ），其他的反馈控制还 有AFC（ Automatic Frequency Control ）和PLL（Phase Lock Loop），下面以功率控制为例介绍ALC电路原理应用。
低噪放原理
低噪放原理低噪放（Low Noise Amplifier，简称LNA）是一种关键组件，用于提高接收机的性能和灵敏度。
它的作用是将摄取的微弱信号经由放大处理，以使其足以在后续电路中被有效的检测到。
那么，低噪声放大器的原理是什么呢？下面我们将分步骤探讨其原理。
一、分析噪声与信号的关系。
在研究低噪声放大器的原理之前，我们需要先理解噪声和信号之间的关系。
在通信领域中，噪声是指不需要的电磁波形式，会伴随着有用信号进行传输。
噪声会引起信号变形、干扰和损失等不良影响，因此必须尽可能抑制它的存在。
由于LNA是用于信号接收的首要元件，所以它的性能和噪声有着密不可分的联系。
二、解析LNA的结构和参数。
低噪声放大器通常采用放大器的形式，其具有放大、滤波和抑制噪声的功能。
LNA的结构通常由前置放大器、中置放大器、后置放大器、电路保护装置、电源保护装置等部分组成。
同时，LNA的参数也具有重要的参考价值，包括噪声系数、增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽等。
三、了解LNA的工作原理。
LNA的工作原理是通过放大输入信号，同时抑制尽可能多的添加噪声以达到性能提升的目的。
其基本原理是在放大输入信号的同时，既要抑制热噪声产生，又要避免芯片内部和外部环境的噪声对放大器的影响，从而使得输出的电信号质量更加稳定和准确。
四、评估LNA的性能。
在评估低噪声放大器性能时，我们需要考虑到增益、带宽、噪声指数等参数。
在实际应用中，我们可以通过各种测试手段，如频谱分析、时域分析、有限元分析等方法来判断LNA的性能及其改善效果。
五、总结与展望。
低噪声放大器原理通过在放大信号的同时抑制降低噪声，有效提高了接收机的性能和性能质量。
在日后的发展中，我们可以预期低噪声放大器应用范围将不断扩大，并且不断在技术和工程方面取得更加卓越的成果。
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数摘要：低噪声放大器核心参数I.引言- 低噪声放大器简介- 低噪声放大器在通信系统中的重要性II.低噪声放大器核心参数- 噪声系数- 增益- 频率响应- 线性度III.噪声系数- 定义及作用- 影响因素- 降低噪声系数的措施IV.增益- 定义及作用- 影响因素- 提高增益的措施V.频率响应- 定义及作用- 影响因素- 优化频率响应的措施VI.线性度- 定义及作用- 影响因素- 提高线性度的措施VII.总结- 低噪声放大器核心参数的重要性- 各参数间的平衡与优化正文：低噪声放大器核心参数低噪声放大器（Low Noise Amplifier, LNA）在通信系统中具有至关重要的作用，它能够放大天线接收到的微弱信号，降低噪声干扰，从而确保通讯质量。
为了实现高性能的低噪声放大器，必须关注并优化其核心参数。
本文将详细介绍低噪声放大器核心参数，包括噪声系数、增益、频率响应和线性度。
首先，噪声系数是衡量低噪声放大器性能的关键参数。
噪声系数是指输入信号与输出信号之间的噪声功率比，通常用分贝（dB）表示。
较低的噪声系数意味着放大器具有较低的噪声水平，从而提高整个通信系统的性能。
影响噪声系数的因素包括放大器的结构、材料、工艺等。
为了降低噪声系数，可以采取选用低噪声元件、优化电路拓扑等措施。
其次，增益是低噪声放大器另一个重要参数。
增益是指放大器对输入信号的放大程度，通常用分贝（dB）或倍数表示。
较高的增益有利于提高信号传输距离和抗干扰能力，但同时也会增加噪声放大。
因此，在设计低噪声放大器时，需要在增益与噪声之间寻求平衡。
影响增益的因素包括偏置电流、偏置电压等。
通过合理地选择偏置电流和电压，可以提高放大器的增益。
接下来，频率响应是衡量低噪声放大器在不同频率下性能的参数。
频率响应是指放大器在某一频率范围内的增益、相位等特性。
理想的低噪声放大器应具有平坦的频率响应，以保证在整个频率范围内具有稳定的性能。
影响频率响应的因素包括元件参数、电路拓扑等。
X波段单片低噪声放大器
X波段单片低噪声放大器刘莹【摘要】本文介绍了X波段8.5-10.5 GHz单片低噪声放大器的设计,给出了在片测试结果.该放大器采用三级放大,在8.5-10.5 GHz频率范围内,噪声系数典型值小于1.2dB,增益＞30dB,具有3dB的正斜率,P-1大于7dBm,输入输出驻波≤1.4:1.电路芯片尺寸为:2.7mmX1.2mmX0.1mm.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】2页(P138-139)【关键词】8.5-10.5 GHz;放大器;MMIC【作者】刘莹【作者单位】成都嘉纳海威科技有限责任公司【正文语种】中文一、引言单片微波集成电路简称MMIC，是一种把有源和无源元器件制作在同一块半导体基片上的微波电路。
它具有体积小、稳定性高、一致性好、寄生参量小、大批量低成本等特点，成为军事电子和民用通信系统最具吸引力的选择。
低噪声放大器(LNA)作为射频信号传输链路的第一级，它的噪声系数特性决定了整个射频电路前端的噪声性能，因此作为高性能射频接收电路的第一级LNA 的设计必须满足[1]：（1）较高的线性度以抑制干扰和防止灵敏度下降；（2）足够高的增益，使其可以抑制后续级模块的噪声；（3）与输入输出阻抗的匹配，通常为50欧；（4）尽可能低的功耗，这是无线通信设备的发展趋势所要求的。
本文介绍的8.5－10.5 GHz低噪声MMIC 放大器不仅具有优良的噪声性能，而且还具有正斜率的高增益特性和较低功耗，具有很好的实际应用性能。
二、MMIC放大器的设计1.电路结构及器件的选择常用的放大器电路结构有：平衡结构、行波结构、有耗匹配、负反馈等[2]。
本设计采用负反馈结构。
放大器采用三级放大，以获得较高的增益。
为了兼顾噪声、增益、输出功率以及功耗，根据FOUNDRY厂家提供的器件参数，经过分析比较，放大器的第一级采用350μm栅宽的器件，第二级采用250μm栅宽的器件，第三级采用88μm栅宽的器件,第一级和第二级采用电流复用的结构来减小直流功耗。
2～4GHz宽带高增益小型化限幅低噪声放大器
2～4GHz宽带高增益小型化限幅低噪声放大器周全;邓世雄【摘要】为适应微波混合集成电路向多功能、高性能、小型化及低成本方向的发展趋势,设计了一种具有限幅、开关功能的宽带平衡式低噪声放大器,利用微波薄膜混合集成电路工艺和多芯片微组装模块(MCM)集成技术将限幅电路、宽带平衡式放大电路、开关电路和TTL转换电路一体化集成到全密封金属管壳,阐述了该限幅低噪声放大器的高功率限幅、高增益、宽带低噪声及小体积设计.限幅低噪声放大器工作在2～4 GHz,限幅功率大于250 W(脉宽1 ms,30％占空比),增益大于38 dB,电压驻波比小于1.4,噪声系数小于1.4 dB,恢复时间小于1.0μs.限幅低噪声放大器采用+5V电源,开关控制端采用TTL电平,外形尺寸24 mm×12 mm×5.0 mm.技术指标满足设计要求.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】5页(P98-101,109)【关键词】混合集成电路;低噪声放大器;限幅器;小型化【作者】周全;邓世雄【作者单位】中国电子科技集团公司第十三研究所,河北石家庄050051;中国电子科技集团公司第十三研究所,河北石家庄050051【正文语种】中文【中图分类】TN722.30 引言限幅低噪声放大器作为T/R组件中的重要组成部分，被大量应用于车载、机载、舰载雷达。
随着雷达向着高效率、高输出功率以及质量轻、体积小、集成化的方向发展，要求T/R组件中限幅器承受功率越来越高，同时对具有多功能的小体积管壳封装类限幅低噪声放大器的需求越来越迫切[1]。
2015年Qorvo公司推出了工作频率2～4 GHz、限幅功率200 W 的TGL2927-SM型限幅器单片(脉宽500 μs，占空比15%)，但对于更高限幅功率、更大占空比的限幅器单片，国内外未见报道。
目前，由于采用单片电路工艺很难实现对高功率限幅器和低噪声放大器的一体化集成，采用微波薄膜混合集成电路工艺设计的小型化管壳封装类限幅低噪声放大器凸显出巨大优势，具有广阔的应用市场。
GaAsMMIC812GHz低功耗低噪放芯片
• 197•本文叙述了GaAs MMIC 8-12 GHz低功耗低噪放芯片的设计，并给出了实际测试结果。
该低噪放芯片在具有较低噪声的同时，实现了较低的功耗，且具有正斜率的增益均衡特性。
增益19.2~21dB，噪声系数为1.5dB，输出P-1大于10dBm，静态电流35mA，增益具有1.8dB的正斜率，输入输出驻波比均≤1.5:1。
电路芯片尺寸为：1.75×1.45×0.1 （单位mm）。
引言：当前，砷化镓单片微波集成电路的制作工艺不断提高，特别是异质结器件 (PHEMT) 的问世，在高频率、低噪声等方面显示出优良性能。
单片微波集成电路以其优良的一致性、可靠性等在各种微波系统中得到广泛应用。
目前，在微波组件中对低功耗的要求越来越高，如果芯片设计中能降低功耗，对整个微波系统会是一项很重要的贡献。
另外，微波系统中经常遇到损耗随着频率升高而加剧的问题，需要通过额外添加均衡器件加大频带低端损耗来获得宽频带的增益平坦。
这种做法往往会降低接收灵敏度，加大功率损耗，增加系统复杂度。
如果我们在微波系统中使用的放大器具有增益随频率升高而增加的特性的话，则可以有效解决这一问题。
本文介绍的低噪放芯片不仅具有较低的功耗、优良的噪声性能及实现了中功率的放大，而且还具有正斜率的增益均衡特性，正好满足上述要求。
一、芯片工作原理及设计1.电路结构选择由于功耗要求较小，故采用电流复用结构以减小电流，如图1所示。
由于要求单电源供电，所以在电路第一级采用在源极并联RC结构的自偏置馈电方式。
由于该芯片的工作带宽较宽，故采用RLC并联负反馈结构，此结构可以在几个倍频程内实现较理想的增益以及较低的噪声和良好的驻波。
2.电路结构设计低噪声放大器晶体管漏极偏置在图2中VDD为晶体管漏极电压，VG为晶体管栅极电压，ID1和ID2分别为晶体管T1和T2的漏极电流。
整个电路的功耗为VDD×(ID1+ID2)。
为了合理利用组件中给定的电压，选择电流复用结构来实现低噪声放大器。
低噪放内部结构
低噪放内部结构
摘要：
1.低噪放简介
2.低噪放的内部结构
3.低噪放的应用领域
正文：
【低噪放简介】
低噪放，全称为低噪声放大器，是一种用于放大微弱信号的电子设备。
它的主要特点是在放大信号的同时，能够有效地抑制噪声，从而提高信号的质量。
在各种电子设备和系统中，低噪放被广泛应用，以提升系统的性能。
【低噪放的内部结构】
低噪放的内部结构主要包括以下几个部分：
1.输入电路：输入电路负责接收输入信号，并将其传递给下一级放大电路。
为了抑制噪声，输入电路通常采用高通滤波器设计，从而滤除较低频率的噪声。
2.放大电路：放大电路是低噪放的核心部分，负责对输入信号进行放大。
在放大过程中，需要尽量减少噪声的放大，以保证输出信号的质量。
为此，放大电路通常采用差分放大器设计，以抵消共模噪声。
3.输出电路：输出电路负责将放大后的信号传输到下一级电路或负载。
为了进一步抑制噪声，输出电路通常采用低通滤波器设计，从而滤除较高频率的噪声。
4.屏蔽与接地：在低噪放的设计中，屏蔽与接地至关重要。
合理的屏蔽与
接地设计可以有效地抑制外部干扰，降低噪声。
通常，设备的外壳和内部电路都会采用屏蔽设计，以减小电磁干扰。
【低噪放的应用领域】
低噪放广泛应用于各个领域，如通信、广播、导航、测量和仪器等。
在这些领域中，低噪放的主要作用是提高信号质量，从而提高系统的性能和可靠性。
例如，在通信系统中，低噪放可以有效地抑制噪声，提高信号的可靠性，从而实现更稳定的通信。
低噪放的工艺流程
低噪放的工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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低噪放设计
当前级增益 G1 和 G2 足够大的时候，整机的噪声系数接近第一级的 噪声系数。因此多级放大器第一级噪音系数大小起决定作用。作为
成品微波低噪音放大器的功率增益，一般是 20－50dB 范围。
放大器技术指标—增益平坦度 6
增益平坦度是指工作频带内功率增益的起伏，常用最 高增益与最小增益之差，即△G(dB)表示，如下图所示。
功率增益与噪声系数
5
功率增益的大小还会影响整机噪声系数，下面给出简化的多级
放大器噪声系数表达式：
Nf
N f1
N f 2 1 G1
N f 3 1 ... G1G2
其中： N f －放大器整机噪声系数； N f 1，N f 2，N f 3 －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。从上面的讨论可以知道，
当输入匹配电路不能使信源反射系数S和最佳反
射系数opt（噪声系数最小时的反射系数）相等时， 放大器噪声将增大。由于S是复数，不同的S值有 可能得到相同的噪声系数，在圆图上噪声系数等值 线为一圆，叫等噪声圆。
在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆 15
等噪声源、等增益圆是我们设计输入输出匹配电路，尤其输入 匹配电路的依据。
级间共轭匹配时应有
Zin = ZT1*
图6-10 放大器的级间匹配电路
Zout = ZT2*
由于级间匹配电路是电抗性匹配，它的输入和输出必然同时达
到共轭匹配。
如果级间电路是第1级微波管后面的电路，除了增益匹配之外， 对它还有两个要求：
（1）按低噪声设计，使第2级要有足够低的噪声
（2）要兼顾第1级输入驻波比。
P3
Z0
输入
匹配
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低噪放拓扑结构
低噪放大器（Low Noise Amplifier，简称LNA）是一种具有低噪声系数和高增益的射频放大器，广泛应用于无线通信系统中。
在无线通信系统中，信号的接收和传输都离不开LNA的支持。
为了提高接收机的性能，设计高性能的LNA是至关重要的。
低噪放拓扑结构是指在LNA设计中所采用的电路结构。
不同的拓扑结构对LNA的性能有着重要影响，其中低噪放拓扑结构是一种被广泛采用的结构。
该结构通过合理设计电路，以降低电路的噪声系数，提高信号的增益和质量。
在低噪放拓扑结构中，常见的有共源极放大器（Common Source Amplifier）和共基极放大器（Common Base Amplifier）两种。
共源极放大器是一种常用的低噪声放大器，它具有较高的增益和较低的噪声系数。
它的输入电阻较高，输出电阻较低，适用于信号较弱的场景。
共基极放大器则是另一种常见的低噪声放大器，它具有较低的输入电阻和较高的输出电阻，适用于信号较强的场景。
除了共源极放大器和共基极放大器，还有其他一些低噪放拓扑结构，如共栅极放大器（Common Gate Amplifier）和共阴极放大器（Common Emitter Amplifier）。
这些拓扑结构在不同的应用场景下具有不同的优势和适用性，设计者可以根据具体的需求选择合适的结构。
在低噪放拓扑结构的设计中，需要考虑的因素有很多。
首先是噪声系数，即LNA的输入端引入的噪声对于信号的影响。
噪声系数越低，表示LNA的性能越好。
其次是增益，即LNA输出信号与输入信号之间的比值。
增益越高，表示LNA可以更好地放大输入信号，提高信号的质量和强度。
此外，还需要考虑电路的稳定性、输入输出阻抗匹配等因素。
在低噪放拓扑结构的设计过程中，可以采用一些优化方法来提高LNA的性能。
例如，合理选择电路元件的参数，如电容、电阻、电感等，以及合适的偏置点。
此外，还可以采用反馈技术、匹配网络等方法来改善电路的性能。
低噪放拓扑结构是设计高性能LNA的重要因素之一。
通过合理选择拓扑结构和优化电路设计，可以提高LNA的性能，降低噪声系数，提高信号的增益和质量。
在无线通信系统中，低噪放拓扑结构的设计对于提高系统的接收性能和传输质量至关重要。
未来，随着无线通信技术的不断发展，低噪放拓扑结构的设计将继续得到重视，并不断优化和改进。