【正文】 合物AlGaAs 、GaAs InGaP、 GaAs、InAlAs、InGaAs的結(jié)構(gòu)。 低噪聲放大器的發(fā)展現(xiàn)狀從上個世紀60年代中期開始，由于平面外延工藝的發(fā)展，雙極晶體管的工作頻率跨進微波頻段，平面外延晶體管的工作頻率達到1GHz以上，出現(xiàn)了微波雙極晶體管及其相應的放大器，而同時伴隨著場效應晶體管（FET）理論的提出，包括金屬絕緣柵半導體FET (如MOSFET) 、結(jié)型場效應晶體管(JFET) 、金屬半導體場效應管(MESFET) 和近代的異質(zhì)結(jié)場效應管(HeteroFET) ,如HEMT等隨之出現(xiàn)。 Advanced Design System(ADS)軟件是Agilent公司在HP EESOF EDA軟件基礎上發(fā)展完善的大型綜合設計軟件，它功能強大，能夠提供各種射頻微波電路的仿真和優(yōu)化設計，廣泛應用于通信、航天等領域，是射頻工程師的得力助手。前級放大器的噪聲系數(shù)對整個微波系統(tǒng)的噪聲影響最大，它的增益將決定對后級電路的噪聲抑制程度，它的線性度將對整個系統(tǒng)的線性度和共模噪聲抑制比產(chǎn)生重要影響。 低噪聲放大器簡介低噪聲微波放大器（LNA）已廣泛應用于微波通信、GPS 接收機、遙感遙控、雷達、電子對抗、射電天文、大地測繪、電視及各種高精度的微波測量系統(tǒng)中，是必不可少的重要電路。低噪聲放大器的性能不僅制約了整個接收系統(tǒng)的性能，而且，對于整個接收系統(tǒng)技術水平的提高，也起了決定性的作用。整個接收系統(tǒng)的噪聲取決于低噪聲放大器的噪聲。因此，為了適應未來形勢的發(fā)展需要，我們有必要縮短研制設計周期，研制高性能、低噪聲、小體積的微波放大器件，這已是目前國內(nèi)國際各個應用領域的關鍵環(huán)節(jié)之一。特別是由于無線電通信頻率資源的日益緊張，分配到各類通信系統(tǒng)的頻率間隔越來越密，這對接收系統(tǒng)前端的器件，尤其是低噪聲放大器，提出了更高的要求，以減小不需要的干擾因素，放大接收到的有用信號。在這些紛繁的無線設備中，低噪聲放大器(LNA)是必不可少的關鍵部件，它應用于移動通訊、光纖通訊、電子對抗等接收裝置的前端，它的噪聲、增益等特性對系統(tǒng)的整體性能影響較大，其性能的好壞對整個裝置的使用都有相當大的影響，因此低噪聲放大器的設計是通訊接收裝置的關鍵。應用和工作環(huán)境的多樣性伴隨著大批量生產(chǎn)，從而使微波和射頻產(chǎn)品的低成本制造能力大為提高。在這一通信變革之前，微波技術幾乎是國防工業(yè)一統(tǒng)天下的領域，而近來對無線尋呼、移動電話、廣播視頻、有繩和無繩計算機網(wǎng)絡等應用的通信系統(tǒng)需求的迅速擴大正在徹底改變工業(yè)的格局。 matching circuit。 lownoise amplifier。s powerful function to the transistor, has carried on the analysis in this foundation to transistor39。 關鍵詞：微波；低噪聲放大器；噪聲系數(shù)；匹配電路；ADS仿真ABSTRACTRapid growth of wireless data munications has increased the demand for high performance RFamp。所以本論文針對這一需求。它的噪聲性能直接決定著整機的性能，進而決定接收機的靈敏度和動態(tài)工作范圍。低噪聲放大器設計仿真及優(yōu)化摘 要快速發(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。低噪聲放大器(LNA)廣泛應用于微波接收系統(tǒng)中，是重要器件之一，它作為射頻接收機前端的主要部分，其主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息數(shù)據(jù)。而近年來由于無線通信的迅猛發(fā)展也對其提出了新的要求，主要為：低噪聲、低功耗、低成本、高性能和高集成度。本文從偏置電路、噪聲優(yōu)化、線性增益及輸入阻抗匹配等角度分析了電路的設計方法，借助 ADS 仿真軟件的強大功能對晶體管進行建模仿真，在這個基礎上對晶體管的穩(wěn)定性進行了分析，結(jié)合 Smith 圓圖，對輸入輸出阻抗匹配電路進行了仿真優(yōu)化設計，、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。Microwave circuits, Such as Microwave Low Noise Amplifiers. The LNA is one of the most important and broad ponents in Microwave munication system receiver, as the main part of the RF frontend receiver, the function of the low noise amplifier is amplifying the faint signal which incepted from air by the antenna. It can reduce the noise jamming, so as to demodulate right information for the system. The noise performance of the LNA will affect the performance of the whole system directly, and then deciding the sensitivity and dynamic working scope of the receiver.From the aspect of bias circuit, noise optimization, linear gain, impedance match, and the design methodology for LNA is analyzed, This article carries on the modelling simulation with the aid of the ADS simulation software39。s stability, has used the Smith circle diagram, to input the output impedance match circuit to carry on the simulation optimization design. a radio frequency power amplifier is designed, which has a centre , bandwidth 100MHz, I/O VSWR less than , Noise coefficient less than 2dB and Wattandgain 15dB.Key Words：microwave。 noise figure。 ADS simulationII目 錄1 引 言 1 課題研究背景 1 低噪聲放大器簡介 2 低噪聲放大器的發(fā)展現(xiàn)狀 2 本課題的研究方法及主要工作 32 低噪聲放大器理論綜述 5 史密斯圓圖 5 S參數(shù) 6 長線的阻抗匹配 7 微波源的共軛匹配 7 負載的匹配 8 匹配方法 8 微帶線簡介 8 偏置電路 93 低噪聲放大器的基本指標 10 工作頻帶 10 帶寬 10 噪聲系數(shù) 11 增益 12 穩(wěn)定性 12 端口駐波比和反射損耗 134 低噪聲放大器設計仿真及優(yōu)化 15 指標目標及設計流程 15 選取晶體管并仿真晶體管參數(shù) 15 晶體管S參數(shù)掃描 17 放大器的穩(wěn)定性分析 19 設計輸入匹配網(wǎng)絡 21 匹配原理 21 計算輸入阻抗 23 單支節(jié)匹配電路 23 設計并優(yōu)化輸入輸出匹配網(wǎng)絡 25結(jié) 論 30參考文獻 32致 謝 34天津職業(yè)技術師范大學2012屆本科生畢業(yè)設計1 引 言 課題研究背景微波和射頻工程是一個令人振奮且充滿生機的領域，主要由于一方面，現(xiàn)代電子器件取得了最新的發(fā)展；另一方面，目前對語音、數(shù)據(jù)、圖像通信能力的需求急劇增長。這些系統(tǒng)正在用于各種場合，包括機關團體、生產(chǎn)制造工廠、市政基層設施，以及個人家庭等。這又轉(zhuǎn)而降低了大批新型的低成本無線、有線射頻和微波業(yè)務的實現(xiàn)成本，其中包括廉價的手持GPS導航設備、汽車防撞雷達，以及到處有售的寬帶數(shù)字服務入口等。隨著微波、毫米波技術的迅速發(fā)展，微波通信、導航、制導、衛(wèi)星通信以及軍事電子對抗戰(zhàn)和雷達等領域?qū)ι漕l放大模塊的需求量也越來越大。另一方面，由于新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，以及半導體技術的迅速發(fā)展，各種新的射頻模塊層出不窮，使得微波、毫米波有源電路的研制周期不斷縮短，且電路集成度越來越高，體積越來越小。在接收系統(tǒng)中，低噪聲放大器總是處于前端的位置。與普通放大器相比，低噪聲放大器一方面可以減小系統(tǒng)