基于ads低噪聲放大器的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 :在接收系統(tǒng)中，低噪聲放大器有著至關(guān)重要的作用，它用來(lái)降低系統(tǒng)的噪聲，提高接收機(jī)靈敏度，是接收系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。 Noise coefficient。 由上 兩個(gè) 式可見(jiàn)，在各種特定（帶寬、解調(diào) S/N 已定）的 雷達(dá) 系統(tǒng)中 ，能有效提高靈敏度的關(guān)鍵因素就是降低接收機(jī)的噪聲系數(shù) NF， 由于低噪聲放大器的噪聲較小，而接收系統(tǒng)經(jīng)過(guò)合理的增益分布后，噪聲系數(shù)主要由低噪聲放大器決定，所以 決定接收機(jī)的噪聲系數(shù)的關(guān)鍵部件就是處于接收機(jī)最前端的低噪聲放大器。利 用 ADS 軟件進(jìn)行低噪聲放大器的設(shè)計(jì)我們采用仿真器 YIELD 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與優(yōu)化，得到一個(gè)能符合各項(xiàng)指標(biāo)的低噪聲放大器。 所以，一般來(lái)說(shuō)低噪聲放大器的增益確定應(yīng)與系統(tǒng)的整機(jī)噪聲系數(shù)、接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍等結(jié)合起來(lái)考慮。 放大器的動(dòng)態(tài)范圍（ IIP3） 在低噪聲放大器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮整個(gè)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，以免在接收 機(jī)后級(jí)造成嚴(yán)重的非線性失真，一般應(yīng)選擇低噪聲放大器的輸入三階交調(diào)點(diǎn) IIP3 較高一點(diǎn)，至少比最大輸入信號(hào)高 30dB，以免大信號(hào)輸入時(shí)產(chǎn)生非線性失真。 2） 微波低噪聲管要有足夠高的增益和高的動(dòng)態(tài)范圍 ,一般要求放大器工作增益大于10dB 以上 , 當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到系統(tǒng)最大值時(shí)由放大器非線性引起的交調(diào)產(chǎn)物小于系統(tǒng)本身低噪聲，對(duì)于 ZXPCS 大基站項(xiàng)目由于最大輸入信號(hào)小于 44dBm，考慮到放大器 13dB 左右增益，我們選取 了 ATF34143 場(chǎng)效應(yīng)管它的增益可達(dá) 15dB， OIP3 為 30dBm 左右。 實(shí)際設(shè)計(jì)中由于要兼顧到放大器的增益，通常我們不取最小噪聲系數(shù)。 在以上的討論中我們忽略了晶體管的反向傳輸系數(shù)，實(shí)際中 微波場(chǎng)效應(yīng)晶體管和雙極性晶體管都存在內(nèi)部反饋，微波管的 S12 就表示內(nèi)部反饋量，它是電壓波的反向傳輸系數(shù)。在同樣的反饋系數(shù) S12的情況下， S21越大當(dāng)然反饋的功率也越強(qiáng)，因此 S21 也影響放大器的穩(wěn)定性。對(duì)于雙極 5 晶體管則是在發(fā)射極經(jīng)反饋元件接地。 用以改善穩(wěn)定性的隔離器應(yīng)該具有的特性是： （ 1） 頻帶必須很寬，要能夠覆蓋低噪聲放大器不穩(wěn)定頻率范圍 ； （ 2） 反向隔離度并不要求太高； （ 3） 減只需保證工作頻帶之內(nèi)有較小衰減，以免影響整機(jī)噪聲系數(shù)，而工作頻帶外，則沒(méi)有要求。 5 利用 ADS 設(shè)計(jì)低噪聲放大器 圖 1 是利 用 ATF34143 場(chǎng)效應(yīng)管 設(shè)計(jì)的 低噪聲放大器的 初始 原理圖，該低噪聲放 大器的工作頻率是 ～ ，增益大于 12dB,增益平坦度是每 5MHz帶內(nèi)小于 。 用于低噪聲放大器的印制板應(yīng)具有損耗小，易于加工，性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，材料的物理和電氣性能均勻（特別是介電常數(shù)和厚度），同時(shí)對(duì)材料的表面光潔度有一定要求，通常我們可以采用以 FR4（介電常數(shù) 4～ 5 之間），為基片的 板材，如電路要求較高可采用以氧化鋁陶瓷等材料為基片的微波板材，在 PCB 布板中則要考慮到鄰近相關(guān)電路的影響，注意濾波、接地和外電路干擾問(wèn)題設(shè)計(jì)中要滿足電磁兼容設(shè)計(jì)原則
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