微波小信号放大器的设计ADS仿真

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摘要: 微波放大器是现代微波、毫米波通信技术和电子站等应用中一个极其重要的部分，也是是微波、毫米波系统中的核心器件。所以放大器成为制约系统性能和技术水平的关键部件，其性能的优劣将直接影响到整个系统的质量。研制合适的高性能、低噪声的放大器，已经成为微波系统设计中的核心技术之一。采用ADS仿真软件对系统进行直流仿真，验证所设计的微波放大器是否在预设的技术指标范围内。68341

毕业论文关键词: 小信号放大，低噪声，ADS仿真

Abstract：Microwave amplifier is the modern microwave and millimeter wave communication technology and electronic standing a very important part of the application,Also is the core component in the microwave and millimeter wave system,so amplifier become key components of the system performance and the technical level.The pros and cons of its performance will directly affect the quality of the whole system.Proper design of high performance, low noise amplifier already become one of the core technology in the design of microwave system.Verify that the design of microwave amplifier is within the scope of the technical indexes of default,adopting dc ADS simulation software of the system is emulated.

Keywords: Small signal amplifier, low noise，ADS simulation

1 绪论 6

1.1论文的研究背景 6

1.2低噪声放大器国内外发展现状 7

1.3论文的主要工作 7

2低噪声放大器的原理分析 7

2.1低噪声放大器的基本结构 7

2.2低噪声放大器的基本指标 8

2.3噪声系数 8

2.4增益 9

2.5输入输出驻波比 9

2.6反射系数 9

2.7放大器的动态范围 10

2.8低噪声放大器设计的基本原则 10

2.9低噪声放大管的选择原则 10

2.10 输入输出匹配电路的设计原则 10

3小信号低噪声放大器的设计与仿真 12

3.1设计目标 12

3.2微波放大管的选择 12

3.3输入输出匹配电路电路设计 13

3.4稳定性计算 14

3.5偏置电路 14

3.6ADS仿真设计 15

3.7直流分析DC TRACING 15

3.8偏置电路的设计 15

3.9稳定性分析 16

3.10噪声系数圆和输入匹配 17

3.11最大增益的输出匹配 19

4结论与展望 23

参考文献 24

致谢 25

1 绪论

1.1 论文的研究背景

低噪声放大器指的就是噪声系数很低的放大器。主要用于各类无线电接收机的高频或者中频前置放大器。在微弱信号的场中，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数 F来表示。理想放大器的噪声系数 F＝1(0dB），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度 Te 可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于2dB。放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。在工作频率和信源内阻均给定的情况下，噪声系数也和晶体管直流工作点有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极级联的低噪声放大电路。