ADS设计低噪声放大器Word文件下载.docx

1、G = P2 P1低噪声放大器都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配点并非最大增益点，因此增益 G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增益称为相关增益。通常，相关增益比最大增益 大概低 24dB。功率增益的大小还会影响整机噪声系数，下面给出简化的多级放大器噪声系数表达式：N f 2 - 1N f 3 - 1 N f = N f 1 + G + G G + .1 1 2其中： N f 放大器整机噪声系数；N f 1，N f 2，N f 3 为第 1，2，3 级的噪声系数；分别1 2G ，G 分别为第 1，2 级功率增益。从上面的讨论可以知道，当前级增益 G1 和 G2 足够大的时候，整机的噪声系

2、数接近第一级的噪声系数。因此多级放大器第一级噪音系数大小起 决定作用。作为成品微波低噪音放大器的功率增益，一般是 2050dB 范围。 增益平坦度是指工作频带内功率增益的起伏，常用最高增益与最小增益之差，即G（dB）表 示。3工作频带不仅是指功率增益满足平坦度要求的频带范围，而且还要求全频带内噪音要满 足要求，并给出各频点的噪音系数。动态范围的上限是受非线性指标限制，有时候要求更加 严格些，则定义为放大器非线性特性达到指定三阶交调系数时的输入功率值。4动态范围是指低噪音放大器输入信号允许的最小功率和最大功率的范围。动态范围的下限取决于噪声性能。当放大器的噪声系数 Nf 给定时，输入信号功率允许

3、最小值是：Pmin= N f （kT0 f m ）Mf m 微波系统的通频带（例如中频放大器通频带）；M 微波系统允许的信号噪声比，或信号识别系数；T0 环境温度，293K。5端口驻波比和反射损耗低噪声放大器主要指标是噪声系数，所以输入匹配电路是按照噪声最佳来设计的，其结 果会偏离驻波比最佳的共扼匹配状态，因此驻波比不会很好。 此外，由于微波场效应晶体或双极性晶体管，其增益特性大体上都是按每倍频程以6dB规律 随频率升高而下降，为了获得工作频带内平坦增益特性，在输入匹配电路和输出匹配电路都 是无耗电抗性电路情况下，只能采用低频段失配的方法来压低增益，以保持带内增益平坦， 因此端口驻波比必然是随

4、着频率降低而升高。6稳定性当放大器的输入和输出端的反射系数的模都小于 1（即 1 1, 2 0necessary 1放大器在 L 输入平面上绝对稳定的充分必要条件为suficient 2 二、 性能指标Frequency 2.0GHz SourceImpedance 50Ohm Gain 10d Noisefactor 2dBStablity Unconditonal三、 晶体管选择在进行设计之前，我从网上搜索和下载了很多 device 的 s2p 文件和 datasheet，在众 多的器件中选择一个合适的晶体管对后面的设计很重要，因此在选择器件上我也花了很多时 间，力求能选得合适。最后我采用

5、了 NEC 的 2SC5507（NE661M04），它具有频率高、噪声低、低温性能好等优 点。2SC5507 提供的 Datasheet 提供了宽频段的 S 参数，ADS 设置中也选用 S 参数模型，因 为用 S 参数模型比较精确，而且各种资料也详细，比较方便。虽然在设计上我估计是能符 合性能指标的，不过这里我没有考虑晶体管的价格问题，所以有可能“杀鸡用牛刀”了，没有 充分发挥器件的性能，但是对于我们初学者，这个问题可以先不予考虑，主要是为了学习和 掌握设计的方法。下面是 2SC5507 的 s2p 文件：/*! NEC Compound Semiconductor Devices Ltd.

6、20. August 2002 NE661M04/2SC5507 NPN Silicon Transistor Vce = 2 V Ic = 5 mA# GHz S MA R 50 f S11 S21 S12 S22GHzMAGANG MAGANG0.100.820-4.710.440173.80.00080.80.970-4.10.20-9.210.280168.80.01075.30.940-7.10.300.800-13.810.090164.275.00.920-9.40.400.790-18.09.890159.874.10.900-11.50.500.780-22.49.73015

7、5.60.02072.20.880-13.40.600.760-26.69.550151.570.40.870-15.40.700.740-31.19.360147.468.00.850-17.30.800.720-35.39.190143.50.03066.60.840-18.90.900.700-39.49.010139.664.9-20.81.000.680-43.68.820135.863.31.100.660-47.98.670132.061.2-23.91.200.630-51.98.460128.60.04060.70.770-25.51.300.610-56.28.270124

8、.858.70.750-26.91.400.580-60.38.070121.557.80.730-28.41.500.560-64.77.910117.956.3-29.71.600.530-68.97.720114.555.5-31.01.700.510-73.37.540111.30.05053.80.690-32.31.800.490-77.67.350108.253.40.670-33.61.900.460-82.07.180105.051.90.650-34.92.000.440-86.77.000102.051.60.640-36.12.100.420-91.66.83098.9

9、49.60.620-37.22.200.400-96.56.66095.9-38.22.300.380-101.96.49092.948.30.600-39.52.400.360-107.66.32090.047.4-40.52.500.350-113.66.16087.00.06046.20.570-41.72.600.330-120.26.00084.145.30.550-42.72.700.320-127.95.82080.944.6-43.42.800.300-137.35.59077.942.50.520-43.82.900.250-144.75.29076.344.1-43.23.000.230-142.45.22076.048.2-44.84.000.310175.34.23062.346.8-48.35.00147.13.500