【正文】 輸入匹配良好。（2），表明輸出匹配不好。（3），表明增益沒有達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。 設(shè)計(jì)并優(yōu)化輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)從圖414可以看出，只添加輸入匹配網(wǎng)絡(luò)不能滿足技術(shù)指標(biāo)，下面同時(shí)添加輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，并對輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如下：圖415 輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)原理圖對設(shè)計(jì)好的原理進(jìn)行優(yōu)化和仿真。利用優(yōu)化控件Optim和目標(biāo)控件GOAL,如圖所示：圖416 設(shè)置完成的優(yōu)化控件和目標(biāo)控件優(yōu)化后查看仿真 圖417 噪聲系數(shù) 圖418 反向電壓增益 圖418 K因子 圖419 增益 圖420 輸入和輸出駐波比VSWR1和VSWR2由仿真圖可以看出，~，a) K1,說明系統(tǒng)處于絕對穩(wěn)定狀態(tài)；b) ＜S12＜，說明具有良好的輸入輸出隔離度；c) Nf(2),說明噪聲系數(shù)達(dá)到指標(biāo)；d) VSWE1, 說明輸入駐波比達(dá)到指標(biāo)；e) G，說明增益達(dá)到指標(biāo)；f) VSWE2, 說明輸出駐波比沒有達(dá)到指標(biāo)；設(shè)計(jì)到目前為止，只有輸出駐波比沒有達(dá)到指標(biāo)。此文采用二級級聯(lián)的方法解決此問題，因?yàn)榈鹊郊由掀镁W(wǎng)絡(luò)后增益也會(huì)有所下降，并且此方法也可以減小輸出駐波比。二級級聯(lián)的原理圖如下：圖421 二級級聯(lián)放大器原理圖對此原理圖進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下所示： 圖422 噪聲系數(shù) 圖423 輸入駐波比 圖424 增益 圖425 輸出駐波比由仿真圖可以看出，在級聯(lián)后，輸出駐波比減小并且達(dá)到指標(biāo)，增益增大，但是系統(tǒng)的噪聲系數(shù)增大，在輸出駐波比和噪聲系數(shù)之間，我選擇噪聲系數(shù)，也就是沒有級聯(lián)的電路,因?yàn)樵摦厴I(yè)設(shè)計(jì)的最重要的指標(biāo)就是噪聲系數(shù)。 至此，放大器的目標(biāo)指標(biāo)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)工作完成。結(jié) 論快速發(fā)展的無線通信對微波射頻電路如低噪聲放大器提出更高的性能。本文分析討論了低噪聲放大器的基本設(shè)計(jì)理論，并結(jié)合低噪聲放大器的性能指標(biāo)，利用 ADS 、帶寬為100MHz、噪聲系數(shù)小于2dB和增益大于15dB的低噪聲放大器。 本文研究的主要工作和結(jié)論如下： (1)在認(rèn)真閱讀文獻(xiàn)、查找資料的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證了一種基于 ADS 仿真軟件設(shè)計(jì)射頻功率放大器的可行性，利用 Smith 圓圖對其輸入輸出阻抗匹配電路進(jìn)行了仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)，ADS 軟件提供了功能強(qiáng)大的射頻電路仿真，優(yōu)化了射頻電路設(shè)計(jì)環(huán)境，正是通過對軟件功能的充分應(yīng)用，替代了射頻放大器設(shè)計(jì)中許多原來需要人工進(jìn)行的運(yùn)算設(shè)計(jì)工作，提高了工作效率。 (2)系統(tǒng)分析了低噪聲放大器的設(shè)計(jì)理論，本文助傳輸線理論和雙端口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究其功率關(guān)系，采用 S 參數(shù)方法，詳細(xì)分析了低噪聲放大器的增益和穩(wěn)定性。 (3)分析了低噪聲放大器的偏置電路和匹配電路設(shè)計(jì)中的一些基本問題，討論了輸入、輸出匹配電路和級間匹配電路設(shè)計(jì)的問題。總之，基于 ADS 仿真軟件分析設(shè)計(jì)低噪聲放大器，從仿真結(jié)果來看，都達(dá)了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)?，F(xiàn)在，盡管我們可以成功的設(shè)計(jì)出一個(gè)射頻的功耗較低的LNA，但是這僅僅是我們在RF電路設(shè)計(jì)上的一個(gè)起步，我們未來需要進(jìn)一步研究的問題包括：(1)因?yàn)長NA是接收機(jī)系統(tǒng)的最前端電路，輸入端和天線匹配我們考慮到了，但是作為負(fù)載的后級電路我們沒有涉及到，盡管我們在輸出匹配時(shí)留有了足夠大的余度，但是對輸出匹配我們?nèi)孕枰鲆徊糠止ぷ?，我們下一步工作?huì)考慮將LNA和混頻器作為一個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)因?yàn)闂l件有限，本文僅僅從理論上分析，使用EDA軟件ADS進(jìn)行仿真驗(yàn)證，沒有將該設(shè)計(jì)實(shí)際制作出來。由于仿真軟件是理想化的，而射頻電路在設(shè)計(jì)時(shí)候還受工藝和具體操作的影響，因此實(shí)際的測量結(jié)果與仿真結(jié)果會(huì)有一定差距，這都有待于后續(xù)進(jìn)行深入的研究。(3)研究寬帶和多頻帶LNA的設(shè)計(jì)以適應(yīng)無線通信寬帶化、多標(biāo)準(zhǔn)融合的趨勢。射頻移動(dòng)通信技術(shù)的總趨勢是走向高速化、大帶寬，并最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)無線終端的單片集成。目前，關(guān)于低噪聲放大器的研究已經(jīng)趨于成熟，未來的難點(diǎn)和熱點(diǎn)在于如何適應(yīng)3G以及未來的通信技術(shù)的要求，提高其低噪聲性能，增大工作帶寬，進(jìn)一步改進(jìn)線性度等。迄今為止，我國在RFIC方面與國外還存在很大的差距，所以射頻電路的設(shè)計(jì)對我們來說機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存，其發(fā)展的前景一定是光明的!當(dāng)然，由于本人的水平和時(shí)間有限，論文有很多不足之處，有許多有待改進(jìn)的地方，對此深表歉意并期望以后能逐漸完善。參考文獻(xiàn)[1] 詹福春,王文騏,李長生. [J]. 半導(dǎo)體技術(shù), 2004, 29(5):81—85.[2] 張玉興,楊玉梅,陳瑜. 射頻模擬電路與系統(tǒng)[M]. 成都：電子科學(xué)大學(xué)出版社,2008.[3] 市川裕一,青木勝. 高頻電路設(shè)計(jì)與制作[M]. 卓圣鵬譯. 北京：科學(xué)出版社,2006.[4] Thomas . CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)[M]. 余志平,周潤德譯. 北京：電子工業(yè)出版社, 2006.[5] 顧繼慧. 微波技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社, 2008.[6] 孟林,楊勇,牛磊等. 射頻低噪聲放大器的ADS設(shè)計(jì)[J]. 電子質(zhì)量, 2007, (3):42—48.[7] 齊凱,蔡理. [J]. 微電子學(xué), 2009, 39(6): 773—777.[8] 清華大學(xué)電子學(xué)教研組. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：高等教育出版社, 2000.[9] 王軍. 低噪聲放大器模塊化分析與設(shè)計(jì)的等效噪聲模型法[J]. 電子學(xué)報(bào), 2000, (3): 81—83.[10] 陳艷華,李朝輝,夏瑋. ADS應(yīng)用詳解——射頻電路設(shè)計(jì)與仿真[M]. 北京：人民郵電出版社, 2008.[11] 黃玉蘭. ADS射頻電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型應(yīng)用[M]. 北京：. [12] 魏玉香,李富華. ADS下CMOS低噪聲放大器的設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2008, (3):176—178.[13] 臧威, 李緒誠, 劉橋. CMOS低噪聲放大器電路結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，22（4）：131—135.[14] 夏煒, 李柏渝, 周力等. 基于ADS仿真的低噪聲放大器設(shè)計(jì)[J]. 微處理機(jī), 2009, (4):126—128.[15] 黃玉蘭. 射頻電路理論與設(shè)計(jì)[M]. 北京：人民郵電出版社，2008.[16] 趙桂清. 低噪聲放大器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 電子元器件應(yīng)用, 2008, 10(3):56—59.[17] 陳冠, 陳向東, 石念. [J]. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2009, 26(5): 235—238.[18] Tang. A, Yuan. F, Law. E. A New CMOS LowNoise Amplifier with Automatic Gain Control[J]．49th IEEE International Midwest Symposium on，2006，2：200—203．[19] Pascht．A，F(xiàn)ischer．J，Berroth．M．A CMOS Low Noise Amplifier at GHz with Active Inductor Load[J]．Silicon Monolithic Integrated Circuits in RF Systems．2001 Topical Meeting on，2001, —5．致 謝時(shí)光荏苒，轉(zhuǎn)眼間四年的求學(xué)生涯就要結(jié)束了。 在論文即將付梓之際，掩卷而思，不禁感慨萬千，有些許的不舍和感傷，有太多的難忘和感恩。 在這里，僅以此文對在求學(xué)期間給予我關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)們致以誠摯的謝意。 感謝老師，首先要感謝的就是高老師。深厚的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和誨人不倦的師長風(fēng)范，睿智的思想、敏銳的思維和持久的毅力，都使我受益匪淺并將終生受用。特別在論文撰寫期間，高老師親歷親為、全程指導(dǎo)、解疑釋惑，給予我莫大的關(guān)心和幫助。 衷心的感謝四年來的同窗好友們，每每遇到困惑時(shí)，他們總是給予我無私的幫助。衷心地感謝504宿舍的兄弟們，一起走過的日子，培育出的那束友誼之花必將永遠(yuǎn)綻放。 感謝我的父親母親，四年來，能夠全身心的把精力放在學(xué)業(yè)上，離不開你們的奉獻(xiàn)、支持和鼓勵(lì)，這一切我將永生銘記！ 忘不了老師們的諄諄教誨，忘不了同學(xué)們的無私相助，忘不了母校的一草一木。這一切的一切，必將成為我一生中的最美好的記憶！最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的專家老師們。