S波段小型化宽带低噪声放大器的设计

采用软件计算微带平面电感,描述了一款基于薄膜工艺的小型化宽带低噪声放大器的设计和性能。测试结果表明:在2.7～3.5 GHz的频段内,低噪声放大器的噪声系数小于等于0.55 dB,增益大于等于33 dB,增益平坦度小于等于±0.1 dB;在2～4 GHz的频段内,低噪声放大器的噪声系数小于等于0.65 dB,增益大于等于33 dB,增益平坦度小于等于±0.8 dB;尺寸为6.0 mm×4.2 mm。     

一种Ku波段低噪声放大器的设计

基于ADS和HFSS电磁仿真软件,设计了一种Ku波段低噪声放大器。放大器包含波导-微带转换单元和低噪声放大器两部分。波导-微带转换单元采用体积小,性能优良的微带探针型过渡,为提高转换性能和带宽,采用二阶λ/4阻抗变换结构来实现50Ω微带线与微带探针之间的阻抗匹配。低噪声放大器选用CDK公司生产的具有超低噪声和高增益的FET器件CKRF7512CK24晶体管,采用偏置电路、最小噪声匹配及最大输出增益匹配相结合的方案,实现了低噪声和高增益。实测结果表明,在11.5GHz～13.5GHz的频率范围内,该低噪声放大器的输入输出回波损耗均小于-10dB,噪声系数小于0.8dB。     

毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器

设计了一款毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器。限幅器采用两级反向并联二极管结构,通过优化限幅器匹配电路,增大了限幅器的耐功率,降低了限幅电路的插损。低噪声放大器为四级级联设计,输入端采用最小噪声匹配,偏置电路增加RC串联谐振电路,减小了噪声,提高了电路稳定性。测试结果表明,该毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器在33～37 GHz频带内,增益达到22 dB,增益平坦为±1 dB,输入驻波小于2,输出驻波小于1.5,噪声小于3.0 dB,输出1 dB增益压缩点(P_(1dB))大于5 dBm,可以承受15 W的脉冲输入功率。     

基于70 nm InP HEMT工艺的230～250 GHz低噪声放大器设计

基于70 nm InP HEMT工艺,设计了一款五级共源放大级联结构230～250 GHz低噪声太赫兹单片集成电路（TMIC）。该放大器采用扇形线和微带线构成栅极和源极直流偏置网络,用以隔离射频信号和直流偏置信号;基于噪声匹配技术设计了放大器的第一级和第二级,基于功率匹配技术设计了中间两级,最后一级重点完成输出匹配。在片测试结果表明,230～250 GHz频率范围内,低噪声放大器的小信号增益大于20 dB。采用Y因子法对封装后的低噪声放大器模块完成了噪声测试,频率为243～248 GHz时该MMIC放大器噪声系数优于7.5 dB,与HBT和CMOS工艺相比,基于HEMT工艺的低噪声放大器具有3 dB以上的噪声系数优势。     

一种噪声系数为1.4 dB的S波段MMIC低噪声放大器

报道了一种可直接应用于无线接收系统前端的具有较低噪声系数和较高相关增益的MMIC低噪声放大器,该低噪声放大器采用0.50 μm GaAs PHEMT工艺技术制作.电路设计采用两级级联结构,为减小电路面积采用集总参数元件匹配电路,并用ADS软件仿真无源元件寄生效应.电路测试结果表明:在2.8～3.5 GHz 频段内噪声系数低于1.4 dB,同时相关增益大于25 dB,增益平坦度小于0.5 dB,输入输出反射损耗小于-10 dB.     

用于5.8G网络的高增益低噪声放大器设计

设计了一款适用于5.8G网络的高增益低噪声放大器,采用两级低噪声放大器级联的形式提高放大器的增益参数,进行了放大器输入端、输出端和级间阻抗匹配。采用ATF-551M4作为核心器件,使用ADS软件实现放大器直流偏置电路设计、稳定性设计及阻抗匹配电路设计,并且进行了两级低噪声放大器的联合仿真以及PCB版图设计。测试结果表明在5.725～5.825 GHz的工作频率范围内,低噪声放大器的噪声系数小于1.1 dB,增益大于20 dB,输入输出回波损耗小于-10 dB。     

1.8～2.8GHz低噪音放大器的仿真设计

利用pHEMT工艺设计了一个1.8～2.8GHz波段单片低噪声放大器电路.本设计中采用了具有低噪声、较高关联增益、pHEMT技术设计的ATT-58143晶体管,电路采用二级级联放大的结构形式,用微带电路实现输入输出和级间匹配,通过ADS软件提供的功能模块和优化环境对电路增益、噪声系数、驻波比和稳定系数等特性进行了研究.设计出一个增益大于20dB,噪声系数小于1.5dB,输入输出电压驻波比小于1.9,达到设计要求.     

一种高增益的宽带低噪声放大器的设计

采用SANAN公司的0.25μm E-Mode pHEMT工艺,基于ADS仿真,设计了一款工作频率为2.0～4.2 GHz的两级级联的宽带LNA芯片。芯片采用电阻偏压的方式,实现了3.3 V单电源供电。同时,设计了一种改进型的RLC并联负反馈结构,实现了宽带匹配。仿真结果表明,该LNA在2.0～4.2 GHz频段内,最大增益为30.9 dB,增益平坦度为±0.6 dB左右,输入回波损耗小于-9 dB,输出回波损耗小于-12 dB;噪声系数为(1.2±0.14) dB;系统稳定性因子K在全频带内大于2.8;芯片面积为0.78 mm×2.2 mm。     

基于ADS宽带微波低噪声放大器设计与仿真

文章主要研究低噪声放大器在宽频带范围内增益平坦度低、阻抗匹配差的问题。选用Avago公司生产的具有高动态范围和低噪声特性的PHEMT器件ATF-38143晶体管,采用自给偏置共源,负反馈结构,基于ADS仿真设计完成一款两级级联的宽带低噪声放大器。该放大器利用源极串联反馈电感和输入端接双支节微带线的匹配方法。仿真结果显示放大器在1.0～3.0 GHz的频带范围内,输入输出回波损耗均小于-10 dB;系统稳定性因子K> 1;噪声系数为(1.6±0.4)dB;最大增益为26.5 dB,增益平坦度缩小到±0.5 dB。     

X波段单片低噪声放大器的设计

研究了微波PHEMT(假晶型高电子迁移率晶体管)的非线性模型提取技术和CAD设计优化技术,采用3级放大的拓扑结构,设计了输入、级间和输出匹配网络以及偏置电路和拓扑结构,在尽可能小的尺寸上实现了工作频率范围为9 GHz~11 GHz、增益大于33.9 dB、噪声小于0.75 dB、输入输出驻波比小于1.3、输入输出端口均匹配到50Ω标准阻抗的单片集成电路,具有小型化、低噪声、高增益、低成本、高可靠性的特点。     

1.8～2.8 GHz低噪音放大器的仿真设计

利用pHEMT工艺设计了一个1.8~2.8 GHz波段单片低噪声放大器电路。本设计中采用了具有低噪声、较高关联增益、pHEMT技术设计的ATF-58143晶体管,电路采用二级级联放大的结构形式,用微带电路实现输入输出和级间匹配,通过ADS软件提供的功能模块和优化环境对电路增益、噪声系数、驻波比和稳定系数等特性进行了研究。设计出一个增益大于20 dB,噪声系数小于1.5 dB,输入输出电压驻波比小于1.9,达到设计要求。     

一种可切换的双频段CMOS低噪声放大器

基于0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种可切换的双频段CMOS低噪声放大器,其输入输出均匹配到50Ω。加入封装、ESD电路和PAD模型,采用Cadence Spectre RF进行仿真。结果显示,在1.8 V工作电压下,1.575 GHz输入时,LNA的噪声系数、功率增益和偏置电流分别为0.9 dB、18.2 dB和5.7 mA;1.2 GHz输入时,LNA的噪声系数、功率增益和偏置电流分别为0.8dB、16.8 dB和5.3 mA。     

2～4GHz MMIC低噪声放大器

采用中国电子科技集团公司第十三研究所的GaAs PHEMT低噪声工艺,设计了一款2~4 GHz微波单片集成电路低噪声放大器(MMIC LNA)。该低噪声放大器采用两级级联的电路结构,第一级折中考虑了低噪声放大器的最佳噪声和最大增益,采用源极串联负反馈和输入匹配电路,实现噪声匹配和输入匹配。第二级采用串联、并联负反馈,提高电路的增益平坦度和稳定性。每一级采用自偏电路设计,实现单电源供电。MMIC芯片测试结果为:工作频率为2~4 GHz,噪声系数小于1.0 dB,增益大于27.5 dB,1 dB压缩点输出功率大于18 dBm,输入、输出回波损耗小于-10 dB,芯片面积为2.2 mm×1.2 mm。     

0.1～2.8 GHz超宽带低噪声放大器的研制

选用噪声较小、增益较高且工作电流较低的放大管ATF55143,利用两种负反馈和宽带匹配技术,结合ADS软件的辅助设计,研制出宽带低噪声放大器。在0.1～2.8GHz范围内,其增益大于30dB,平坦度小于±1.3dB,噪声系数小于1.45dB,工作电流小于60mA,驻波比小于1.8。该放大器成本较低,体积较小,可应用于各种微波通讯领域。     

一种用于超宽带接收机的CMOS可变增益低噪声放大器

本文介绍一种符合中国超宽带应用标准的工作频率范围为4.2-4.8 GHz的CMOS可变增益低噪声放大器(LNA)。文章主要描述了LNA宽带输入匹配的设计方法和低噪声性能的实现方式,提出一种3位可编程增益控制电路实现可变增益控制。该设计采用0.13-μm RF CMOS工艺流片,带有ESD引脚的芯片总面积为0.9平方毫米。使用1.2 V直流供电,芯片共消耗18 mA电流。测试结果表明,LNA最小噪声系数为2.3 dB,S(1,1)小于-9 dB,S(2,2)小于-10 dB。最大和最小功率增益分别为28.5 dB和16 dB,共设有4档可变增益,每档幅度为4 dB。同时,输入1 dB压缩点是-10 dBm,输入三阶交调为-2 dBm。     

X波段低噪声放大器设计

针对目前X波段低噪声放大器的电路拓扑结构不易选择,故提出了一种采用微带分支线匹配结构和三级级联方式的X波段低噪声放大器(LNA)。放大器选用NEC低噪声放大管NE3210S01,利用ADS(Advanced Design System)软件设计、仿真、优化,放大器实测结果表明:在9.2 GHz～9.6 GHz频带内,噪声系数小于1.7 dB,带内增益达到33.5 dB,带内增益平坦度ΔG≤±0.3 dB,输入、输出驻波比均小于1.5。该放大器已应用于X波段接收机,效果良好,其设计方法可供工程应用参考。     

一款采用有源电感的增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器

采用有源电感,设计了一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器(FTG UWB-LNA)。在输入级,采用具有新型偏置电路和RLC反馈的共基-共射放大器来实现良好的宽带输入阻抗匹配;在放大级,采用由新型有源电感与达林顿结构构成的组合电路,来实现增益的可调性、平坦化和幅度提升。在输出级,采用电阻并联和电流镜偏置的共集放大器,来实现良好的输出阻抗匹配。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,对FTG UWB-LNA进行验证,结果表明：在1-6GHz频带内,增益(S21)可以在21.16dB-23.9dB之间调谐,最佳增益平坦度达到±0.65dB;输入回波损耗(S11)小于-10dB;输出回波损耗(S22)小于-12dB;噪声系数(NF)小于4.08dB;在4V的工作电压下,静态功耗小于33mW。     

2～8 GHz超宽带低噪声放大器设计

文中设计并实现一款适用于S波段和C波段(2～8 GHz)的超宽带低噪声放大器(LNA)。该低噪声放大器选用三菱公司InGaAs HEMT晶体管MGF4941AL,采用并联负反馈的三级级联放大结构,有效提高了增益和带内匹配。三级电路均采用电阻自偏压方式实现单电源供电,并且加入了正电延时模块确保晶体管正常工作。测试结果表明,在2～8 GHz频率范围内,输入反射系数S_(11)和输出反射系数S_(22)分别小于-8.5 dB和-7.7 dB,正向增益S_(21)大于21 dB,噪声系数小于3.6 dB。     

一种采用新型复合沟道GaN HEMTs低噪声分布式放大器

设计研制了一种新型的低噪声分布式放大器,采用了栅长为1μm的低噪声复合沟道Al0.3Ga0.7N/Al0.05Ga0.95N/GaN HEMT(CC-HEMT).给出了低噪声分布式放大器的仿真和测试结果.测试结果显示低噪声分布式放大器在2～10GHz频率范围内,输入和输出端口驻波比均小于2.0,相关增益大于7.0dB.带内增益波纹小于1d8.在2～6GHz频率范围内,噪声系数小于5dB;在2～10GHz频率范围内,噪声系数小于6.5dB;测试结果与仿真结果较吻合.     

0．35μm SiGe BiCMOS 3．1～10．6GHz超宽带低噪声放大器

基于AMS 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种应用于3.1～10.6 GHz频段的超宽带低噪声放大器;采用多个反馈环路,实现超宽带范围内的阻抗匹配以及低噪声性能;详细分析了匹配电路的特性.在片测试结果表明,在工作频带内,电路增益S21达到14 dB,增益波动小于2 dB;输入回波损耗S11小于-10 dB;噪声系数NF小于3.5 dB.电路采用3 V供电,功耗为30 mW.