ADS射频低噪声放大器的仿真设计(2)

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结论 40

致谢 41

参考文献… 42

1 绪论

1．1 低噪声放大器简介

1.1.1 射频接收系统简介

一个完整的超外差接收机主要可分为射频模块、中频模块、基带模块三个部分，其中射频模块是接收机的前端部分。

射频模块的功能主要是通过天线接收射频小信号，并对信号进行放大，放大后的信号通过混频器下变频为中频，最终送入中频模块。射频接收系统主要由天线

（Antenna）、低噪声放大器（LNA）、带通滤波器（BPF）、混频器(Mixer)等几部分构成，其组成结构图如下所示：

射频接收系统的组成结构

图 1-1 射频接收系统的组成结构

从上图可以看出，低噪声放大器是射频接收系统的最前端部分，其主要功能是对天线接收的微弱信号进行放大，并将放大后的信号送入带通滤波器中。

1.1.2 低噪声放大器简介

低噪声放大器，即自身的噪声系数较小的信号放大器，常用于无线接收机的高频或中频的前置电路，主要实现对微弱信号的放大。其中噪声系数是其关键性指标，增益、线性动态范围和稳定性也是其重要指标。

在无线通信系统中，特别是移动通信系统中，一方面为了尽可能地降低基站数量，控制运营成本，必须要求其接收机具有尽可能远的作用距离；另一方面，由于频谱资源的紧张，为保证在较小频谱内的信号质量和覆盖范围，势必对无线接收机的接收灵敏度提出更高的要求。

系统接收灵敏度的计算公式如下：来!自~751论-文|网www.751com.cn

根据公式(1)可知，当带宽固定时，接收机的接收灵敏度由系统的信噪比决定。

而级联网络的噪声计算公式如下：

根据公式(2)可知，位于前端的网络的噪声系数对接整体的噪声系数影响最为显

著。由于低噪声放大器位于接收机的最前端部分，因此，合理设计低噪声放大器对于提升接收机整体的噪声系数、灵敏度、线性度等性能有着重要的意义。

1.1.3 低噪声放大器的应用范围

近年来，由于无线通信的市场需求的扩大，越来越多的频段被开发使用，甚至造成了频谱资源的紧张。而低噪声放大器作为射频接收机的基本构成部分，得到了广泛的应用。其中包含有广播电视、个人移动通信、微波通信、雷达探测、电子侦查、雷达目标 RCS 探测等多个方面。因此研究低噪声放大器的仿真设计和性能优化具有重要的应用意义。

本文使用 ADS 软件所设计的低噪声放大器，主要应用于移动通信方面。