微波小信号放大器的设计ADS仿真(2)

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如今移动通信应用为主的无线技术发展非常迅速，包括无线局域网、全球定位系统、卫星通信、遥感测绘系统等都已经取得巨大的进步。射频前端电路是整个系统中无可替代的核心组件，影响着整机系统的性能，低噪声放大器(LNA)则是必不可少的关键部件，它主要用于移动通讯、电子对抗等接收装置的前端，它的噪声、增益等特性对系统的整体性能影响很大，他性能的好坏对整个装置的使用都有非常大的影响，于是低噪声放大器的设计是通讯接收装置的关键所在。低噪声放大器总是在前端的位置。整个接收系统的噪声取决于低噪声放大器的噪声。和普通放大器相比，低噪声放大器一是可以减小系统的杂波干扰，提高系统的灵敏度；二是放大系统的信号，保证系统工作的正常运行。低噪声放大器的性能不仅影响整个接收系统的性能，而且，对于整个接收系统技术水平的提高，也起了决定性的作用。因此，研制合适的高性能、低噪声的放大器，研究出一套高效率的、精确的放大器设计方法已经成为射频微波系统设计中的核心环。

1.2 低噪声放大器国内外发展现状

低噪声技术在过去的二十几年间有了长足的发展。80年代初，低噪声技术已经非常出色了，但是体积重量都很大，功耗也比很大。自1988年以来，微波半导体器件的性能得到了飞速的发展，增益高，噪声低，频率高，输出功率大。技术的发展，模型的完善使得PHEMT器件成为2GHz无线电系统的主力器件。不断出现的新材料带来微波器件材料日新月异发展。低噪声放大器（LNA）已经广泛应用于很多不同的领域，如：微波通信、GPS 接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、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。微波晶体管放大器还在向更高工作频率、低噪声、宽频带、集成化和标准化发。

1.3 论文的主要工作

本文将基于ADS仿真设计小信号低噪声放大器，并优化电路结构，最终设计出符合各项指标基于ATF54143场效应管的小信号低噪声放大器。首先分析一般低噪声放大器的基本结构和基本指标以及低噪声放大器的一般设计过程。选择本文设计的低噪声放大器的晶体管ATF54143，并初步设计低噪声放大器的匹配网络和偏置电路，稳定性的解决方法。利用ADS软件仿真设计低噪声放大器，并得出整体放大器原理图。

2 低噪声放大器的原理分析

2.1 低噪声放大器的基本结构

低噪声放大器由输入匹配网络、微波晶体管放大器和输出匹配网络组成。低噪声放大器基本结构结构图，如图2-1所示。

低噪声放大器的基本结构