X波段低噪声放大器的设计与仿真

文中提出了一种X波段雷达接收机前端低噪声放大器的设计,该放大器选用性价比较高的伪形态高电子迁移率晶体管ATF36077,两级放大器电路分别按照最佳噪声系数和高增益的要求进行网络匹配设计。在设计过程中,引入噪声量度概念对总体电路的指标进行衡量,利用商业软件ADS进行电路的仿真与优化设计。仿真结果表明,该低噪声放大器在9310 MHz~9510 MHz 工作频段内,其噪声系数优于0.51 dB,增益大于20 dB,输出1 dB 压缩点为12.8 dBm。绘制版图,通过合理布局,整体结构紧凑,尺寸仅为42 mm×30 mm,可应用于X波段船舶导航雷达接收机前端中。     

射频低噪声放大器设计与仿真

为了提高接收机接收灵敏度及通信距离,设计了一种433 MHz频段两级低噪声放大器。使用了一种在集电极串联感性反馈,使放大管处于绝对稳定状态的方法,采用等噪声圆及等功率圆进行了低噪声放大器的仿真设计,分析了放大管的稳定性、噪声系数、增益等参数。仿真及测试结果表明低噪声放大器在433 MHz频段,噪声系数0.6 dB,输入输出驻波比1.5,增益26 dB,将设计的低噪声放大器应用在433 MHz通信模块中,通信距离有显著提高。     

高低增益双通路射频低噪声放大器的设计

介绍了一种应用于VHF频段跳频通信系统接收机的低噪声放大器（LNA）。根据跳频通信系统抗扰要求高,适应能力强的特殊要求,确定具有高、低增益双通路的设计方案,而后对LNA电路进行稳定性分析;并使用Agilent公司的ADS软件对基于U310场效应管和2N5031晶体管的LNA电路进行仿真设计;最后在仿真的基础上,设计出LNA的电路实物,测试结果表明,该LNA电路增益为：高增益＞20dB、低增益＞8dB,噪声系数＜3dB,带内纹波＜1.5dB,工作稳定并有一定裕量。     

基于Cascode级间匹配的多频段LNA设计

提出了一种Cascode级间匹配电路,能够优化Cascode放大器的噪声系数、增益及高频稳定性。应用该电路,设计了一款多频段射频低噪声放大器(LNA)。采用0.25μm GaAs工艺进行实现,输入、输出阻抗匹配网络采用片外元件。测试结果表明,通过重配置片外元件的参数,该LNA可工作于0.7~1.1 GHz、1.6~2.1 GHz、2.3~2.8 GHz这三个频段,增益分别为25±2 dB、19.5±0.5 dB和18±1 dB,噪声系数分别低于0.6 dB、0.7 dB和0.9 dB,OIP3均大于30 dBm。该LNA对于GSM/WCDMA/LTE通信基站以及L/S频段接收机等设备具有一定的应用价值。     

基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺的1.2 GHz LNA的设计和仿真

针对射频接收机芯片中的低噪声放大器(Low-Noise Amplifier,LNA)电路在工作时要求拥有更小的噪声系数和更好的隔离度等问题,采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺结合共源共栅结构设计了一款低噪声放大器,在导航接收机中主要用来接收GPS L2频段信号和BDS B2频段信号。通过对器件尺寸的计算和选择,使得电路具有良好的噪声性能及线性度。利用Cadence软件中Spectre对所设计的电路进行仿真。得到仿真结果为:LNA在1.8 V电源电压下,功耗为4.28 mW,功率增益为18.51 dB,输入回波损耗为38.67 dB,输出回波损耗为19.21 dB,反向隔离度S_(12)为-46.91 dB,噪声系数(Noise Figure,NF)为0.41 dB,输入1 dB压缩点为-11.70 dBm,输入三阶交调点为-1.50 dBm。     

基于ADS的C波段的低噪声放大器仿真设计研究

低噪声放大器是接收机中最重要的模块之一,文中采用了低噪声、较高关联增益、PHEMT技术设计的ATF-35176晶体管,设计了一种应用于5.5～6.5 GHz频段的低噪声放大器。为了获得较高的增益,该电路采用三级级联放大结构形式,并通过ADS软件对电路的增益、噪声系数、驻波比、稳定系数等特性进行了研究设计,最终得到LNA在该频段内增益大于32.8 dB,噪声小于1.5 dB,输入输出驻波比小于2,达到设计指标。     

用于IEEE802．11b／g WLAN直接下变频接收机的射频前端设计

介绍了一种应用于IEEE802．11b／g无线局域网接收机射频前端的设计。基于直接下变频的系统架构。接收机集成了低噪声放大器、I／Q下变频器、去直流偏移滤波器、基带放大器和信道选择滤波器。电路采用TSMC0．18μm CMOS工艺设计,工作在2．4GHz ISM（工业、科学和医疗）频段,实现的低噪声放大器噪声系数为0．84dB,增益为16dB,S11低于-15dB,功耗为13mW;I／Q下变频器电压增益为2dB,输入1dB压缩点为-1 dBm,噪声系数为13dB,功耗低于10mw。整个接收机射频前端仿真得到的噪声系数为3．5dB,IIP3为-8dBm,IP2大于30dBm,电压增益为31dB,功耗为32mW。     

一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器设计

设计了一种可用于多模式卫星导航接收机的射频前端低噪声放大器,设计电路可在1.13～1.95 GHz工作,兼容了GPS,北斗及GLONOSS导航系统的工作频段。电路采用0.18 μm CMOS工艺实现。仿真结果表明,频带内S11和S22均在-10 dB以下,功率增益＞10 dB,带内最小噪声系数可达到2.2 dB,输出1 dB压缩点为-5.585 dBm,在1.8 V电源电压下,主体电路消耗12 mA电流。因此,该低频噪声放大器模块可满足当前各种导航系统的工作要求。     

基于软件无线电宽带接收机研究与仿真

针对软件无线电系统的灵活性,要求射频前端接收机能够工作在相当宽的频率范围.提出了一种应用在软件无线电电台的宽频段接收机的设计方案,分析了3次混频方案的合理性,详细描述了方案中各模块的作用,并对整个系统进行了建模和仿真验证.系统仿真性能显示该方案具有良好的选择性、中频增益和小于5 dB的噪声系数.     

一种多模式低噪声放大器的设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,采用可重构结构,设计了一种应用于北斗、GPS导航系统接收机的可切换双频段低噪声放大器。采用Cadence Spectre RF仿真器进行仿真和验证。结果表明,在1.2 GHz频段,该放大器的增益为17.6 dB,噪声系数为2.8 dB,S11为-11.1 dB,S22为-11.3 dB;在1.57 GHz频段,该放大器的增益为15.1 dB,噪声系数为2.98 dB,S11为-11.7 dB,S22为-10.6 dB。芯片尺寸仅为1 260 μm×844 μm。在1.8 V供电电压下,直流功耗仅为28.8 mW。     

泄漏电缆周界入侵信号检测方法及仿真研究

泄漏电缆周界入侵防盗报警是目前应用最广、发展前景十分良好的一种方法和技术,以往皆采用FFT法对入侵信号进行探测,无法进一步提高入侵信号的检测率.针对泄漏电缆周界入侵是一种典型的非周期随机信号,从理论上对比分析了四种典型的时频分析方法,同时对周期信号和非周期随机信号进行了两种时频分析方法的仿真研究.理论分析与仿真结果表明,HHT变换是最适用于泄漏电缆周界入侵信号的检测方法.     

Design of an L1 band low noise single-chip GPS receiver in 0.18 μm CMOS technology

This article presents an L1 band low noise integrated global positioning system(GPS)receiver chip using 0.18 μm CMOS technology.Dual-conversion with a low-IF architecture was used for this GPS receiver.The receiver is composed of low noise amplifier(LNA),down-conversion mixers,band pass filter,received signal strength indicator,variable gain amplifier,programmable gain amplifier,ADC,PLL frequency synthesizer and other key blocks.The receiver achieves a maximum gain of 105 dB and noise figure less than 6 dB.The variable gain amplifier(VGA)and programmable gain amplifier(PGA)provide gain control dynamic range over 50 dB.The receiver consumes less than 160 mW from a 1.8 V supply while occupying a 2.9 mm2chip area including the ESD I/O pads.     

Experimental linewidth-insensitive coherent analog optical link

We constructed an experimental linewidth-insensitive coherent analog optical link. The transmitter utilizes an external electro-optic amplitude modulator and a semiconductor laser. The receiver consists of a heterodyne front-end, a wideband filter, square law detector and narrowband lowpass filter. We performed experimental measurements and theoretical analyses of the spurious-free dynamic range (SFDR), link gain and noise figure for both the coherent AM and the direct detection links; we investigated the dependencies of the foregoing parameters on the received optical signal power, laser linewidth, IF bandwidth, and the laser relative intensity noise (RIN). By selecting a wide enough bandpass filter, we made the coherent AM link insensitive to laser linewidth. The coherent AM link exhibits a higher SFDR than the corresponding direct detection link when the received optical signal power is less than 85 μW. The noise figure for the coherent link is greater than that for the direct detection link under all conditions investigated. For received optical signal powers greater than 4 μW, the link gain for the direct detection link is greater than that for the coherent AM link. The following are the link parameters that have been achieved for the coherent AM link investigated: SFDR=88 dB·Hz^2/3, link gain=-25 dB and noise figure=78 dB; this performance has been obtained with a received optical signal power of 85 μW, and a local oscillator power at the photodetector of 228 μW. The link performance can be further improved by auxiliary subsystems such as a balanced receiver and impedance matched transmitter and receiver ends; and/or by using better optical and electrical devices like higher power lasers, linearized optical modulators, low-noise and high gain RF amplifiers, and optical amplifiers,     

用于被动式毫米波成像的小型化Ka波段接收机

研制了一种工作于Ka波段用于被动式毫米波成像的基于单片微波集成电路(MMIC)的小型化接收机.该接收机主要由毫米波宽带低噪声放大器模块、毫米波小信号二极管检波器和视频放大电路组成.设计、制作、测试了接收机各个组成模块,对接收机的整体特性进行了测试.测试结果表明,该接收机的有效带宽约为7.4GHz、噪声小于3.8dB、增益约为30dB.应用喇叭天线和该接收机获得的一些毫米波图像表明,该接收机可以应用于被动毫米波成像.     

宽带高增益输出平衡CMOS低噪声放大器的设计

设计了一种带片内变压器、适用于0.05～2.5 GHz频段的宽带低噪声放大器(LNA).电路设计采用了并行的共栅共源放大结构,将从天线接收到的单端输入信号转换为一对差分信号输出给后级链路.针对变压器结构的LNA噪声系数不够低和输出不平衡的问题,采用了缩放技术、噪声消除技术以及两级的全差分放大器作为输出缓冲级,来有效降低电路的噪声系数,提高增益和输出平衡度.电路采用TSMC 0.18μm 1P6M RF CMOS工艺设计仿真和流片,测试结果表明:在0.05 ～ 2.5 GHz频带范围内,该LNA的最高功率增益达24.5 dB,全频段内噪声系数为2.6～4 dB,输入反射系数小于-10 dB,输出差分信号幅度和相位差分别低于0.6dB和1.8°.     

基于90nm CMOS工艺的60GHz射频接收前端电路设计

设计了一款用于中国60 GHz标准频段的射频接收前端电路。该射频接收前端采用直接变频结构,将59～64 GHz的微波信号下变频至5～10 GHz的中频信号。射频前端包括一个四级低噪声放大器和电流注入式的吉尔伯特单平衡混频器。LNA设计中考虑了ESD的静电释放路径。后仿真表明,射频接收前端的转换增益为13.5～17.5 dB,双边带噪声因子为6.4～7.8 dB,输入1 dB压缩点为-23 dBm。电路在1.2 V电源电压下功耗仅为38.4 mW。该射频接收前端电路采用IBM 90 nm CMOS工艺设计,芯片面积为0.65 mm2。     

3.1～5.2GHz超宽带可变增益低噪声放大器设计

低噪声放大器是超宽带接收机系统中最重要的模块之一,设计了一种可应用于3.1～5.2GHz频段超宽带可变增益低噪声放大器。电路输入级采用共栅结构实现超宽带输入匹配,并引入电流舵结构实现了放大器的可变增益。仿真基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺。结果表明,在全频段电路的最大功率增益为10.5dB,增益平坦度小于0.5dB,噪声系数小于5dB,输入反射系数低于-15dB,在1.8V电源电压下,功耗为9mW。因此,该电路能够在低功耗超宽带射频接收机系统中应用。     

Ported coax intrusion detection sensor

A ported coax intrusion sensor is a perimeter line sensor that utilizes VHF leaky coaxial cable(s) to generate guided waves for detecting an object near the cable(s). The theory of operation for ported coax intrusion sensors is described, including: 1) the basic mechanism of generating guided waves, 2) the propagation characteristics of these guided waves, 3) the scattering mechanism of the guided wave by a target, 4) the scattered signal formulation at the receiver, and 5) the signal processing techniques for detecting a moving target.     

P 波段超宽带雷达接收机的设计与实现

P 波段合成孔径雷达因其穿透性强而受到广泛关注,但是因其频段低而带宽宽,使得接收机的设计面临诸多挑战。文中介绍了一种工作中心频率为330 MHz 、相对带宽达60￡￥ 、动态范围达80 dB 的合成孔径雷达接收机的设计过程。提出了P 波段超宽带雷达接收机的设计方案;同时,对噪声系数、增益、动态范围等关键指标进行了详细的分析和计算。解决了大动态范围增益控制、宽带幅频平坦特性、带外抑制度等技术难题。设计完成的接收机各项指标均达到或优于系统要求,并成功应用于雷达系统中。     

DVB-C系统中射频宽带低噪声放大器电路的设计研究

本文根据DVB系统对LNA的特殊要求,阐述了负反馈展宽放大器频带的原理,讨论了通过设计并联负反馈的手段来实现LNA宽频带稳定性,并在此基础上,设计出一种宽带LNA的拓补结构,并采用将负反馈解析计算与仿真优化相结合的LNA设计方法,给出了LNA最终设计的仿真及实测结果.实验结果和设计结果吻合较好.该LNA带宽为50 MHz～900 MHz,功率增益10.4 dB,带内增益波动0.6 dB,带内噪声系数2.7 dB～3.5 dB.