0.18μm CMOS 3.1-10.6GHz超宽带低噪声放大器设计

介绍了一种基于0.18μm CMOS工艺、适用于超宽带无线通信系统接收前端的低噪声放大器.在3.1～10.6GHz的频带范围内对它仿真获得如下结果:最高增益12dB;增益波动小于2dB;输入端口反射系数S11小于-10dB;输出端口反射系数S22小于-15dB;噪声系数NF小于4.6dB.采用1.5V电源供电,功耗为10.5mW.与近期公开发表的超宽带低噪声放大器仿真结果相比较,本电路结构具有工作带宽大、功耗低、输入匹配电路简单的优点.     

用于接收机的31GHz单片GaAs混频器/前置放大器

<正> 美国麻省理工学院林肯实验室在半绝缘 GaAs 衬底上成功地制造了结合平衡混频器和MESFET 放大器的单片31GHz 接收机前端。在同一片子上制造了两种不同类型的器件:肖特基二极管和 MESFET。初步结果是:在2.0GHz 中频下单边带噪声系数 NF 为11.5dB,在中频增加到2.6GHz 时,NF 增到13.3dB。在2.0～2.25GHz 内,增益约4dB,在2.3～2.6GHz     

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.     

一种S波段低噪声放大器的设计

基于Siemens的NPN射频晶体管BFP420,设计出一款适合于S波段的低噪声放大器,本设计使用了宽带匹配技术,结合微带线和集总元件设计出宽带的匹配网络。放大器适用频率范围:1.8 GHz～3.2 GHz,可用带宽1.4 GHz,相对带宽56%,属超宽带低噪声放大器。测试结果表明,在可用频段范围内,放大器增益波动3.7 dB,输入驻波比VSWR<1.8 dB,输出驻波比VSWR<1.295 dB;1.8 GHz增益G=12.53 dB、噪声系数NF=1.128 dB;3.2 GHz增益G=8.79 dB、噪声系数NF=1.414dB。本设计可满足无线蓝牙、WIFI,Zigbee等多种2.4 GHz主流ISM无线设备的应用要求。     

2～18 GHz GaAs超宽带低噪声放大器MMIC

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2～18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构，通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增加接地电容，提高了放大器的高频输出阻抗，进而拓宽了带宽，提高了高频增益，并降低了噪声。在片测试结果表明，在5 V单电源电压下，在2～18 GHz内该低噪声放大器小信号增益约为26.5 dB,增益平坦度小于±1 dB,1 dB压缩点输出功率大于13.5 dBm,噪声系数小于1.5 dB,输入、输出回波损耗均小于-10 dB,工作电流为100 mA,芯片面积为2 mm×1 mm。该超宽带低噪声放大器可应用于雷达接收机系统中，有利于接收机带宽、噪声系数和体积等的优化。     

3.1～10.6 GHz CMOS超宽带低噪声放大器设计

本文给出了一个低电压、低功耗增益连续可调CMOS超宽带低噪声放大器(Ultra-wideband Low Noise Amplifier,UWB LNA)设计。在0.85V工作电压下放大器的直流功耗约为10mW。在3.1～10.6GHz的超宽带频段内,增益S21为14±0.4dB,且随控制电压VC连续可调。输入、输出阻抗匹配S11、S22均低于-10dB,噪声系数(NF)最小值为3.3dB。设计采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺完成。     

一种0.5~9.2 GHz超宽带低噪声放大器设计

基于0.18 μm CMOS工艺,设计了一种应用于10 GHz以下无线通信频段的两级超宽带低噪声放大器(LNA)。第一级在互补共源级的基础上通过引入电阻反馈、电感峰化技术和伪电阻结构,在拓展带宽和提高增益的同时降低了噪声。第二级在共源放大的基础上通过电感峰化技术、增益辅助级和缓冲级的使用,提高了电路的增益并改善了输出宽带匹配特性。仿真结果表明,在0.5~9.2 GHz频率范围内,电路增益为14.2±0.2 dB,噪声系数(NF)小于3.97 dB,整体功耗为12.9 mW。     

0.18-um CMOS 3.1-10．6GHz超宽带低噪声放大器设计

介绍了一种基于0．18-um CMOS工艺、适用于超宽带无线通信系统接收前端的低噪声放大器。在3．1～10．6GHz的频带范围内对它仿真获得如下结果：最高增益12dB；增益波动小于2dB；输入端口反射系数S11小于-10dB；输出端口反射系数S22小于-15dB；噪声系数NF小于4．6dB。采用1．5V电源供电，功耗为10．5mW。与近期公开发表的超宽带低噪声放大器仿真结果相比较，本电路结构具有工作带宽大、功耗低、输入匹配电路简单的优点。     

一种采用噪声抵消及多重功耗优化技术的UWB-LNA

采用噪声抵消及多重功耗优化技术,提出了一种超宽带低噪声低功耗放大器。它主要包括采用RL网络的共栅输入级、电流复用型噪声抵消级、放大输出级以及偏置电路四个部分。验证结果表明,该放大器,在2-6GHz频带内,增益(S21)可以在14dB以上;输入回波损耗(S11)小于-10dB;输出回波损耗(S22)小于-25dB;噪声系数(NF)小于3.2dB;在3.8V的工作电压下,功耗仅为14mW。     

DC～70GHz GaAs超宽带放大器MMIC

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺研制了一款DC～70 GHz超宽带放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用6级共源共栅结构，拓展了超宽带放大器MMIC的带宽，提高了其增益。在共源共栅PHEMT之间引入一条调谐微带线作为调谐电感，改善了超宽带放大器MMIC的增益平坦度。在片测试结果表明，该放大器MMIC在DC～70 GHz内，小信号增益大于8.3 dB,增益平坦度典型值为±1 dB,饱和输出功率大于13 dBm。在50 GHz以下噪声系数小于5 dB,在70 GHz的噪声系数为8.5 dB。该放大器MMIC的工作电压为8 V,电流为70 mA,包含射频压点与直流压点的芯片尺寸为1.39 mm×1.11 mm。     

2.0～3.5 GHz单路宽带低噪声放大器

使用微波仿真软件ADS设计了一款用于2.0³.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.03.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.0³.5 GHz频段内,放大器增益为12 dB左右,增益平坦度为0.23 dB,最大噪声系数为2.8 dB,输入输出驻波比小于2,三阶输出截点值OIP3大于35.5 dBm。设计的放大器可以用于无线通信的前段中。     

Current reuse topology in UWB CMOS LNA

Low power low voltage operation is found to be the bottleneck of future CMOS system implementations. To comply with these constrains, a current reuse configuration is here reported to design UWB Low Noise Amplifiers (LNA). A resistive feedback topology is first proposed performing an 11.5 dB gain over a 2 to 9 GHz range. Consuming a 17 mW under 1.4 V, this circuit achieves a 4.45 dB minimum Noise Figure (NFmin). Current reuse approach is then combined with LC ladder technique to cover the upper band of European UWB—i.e. 6 to 10 GHz-. This second LNA provides a 12.2 dB, 4.4 dB NFmin, from 5.6 to 8.8 GHz. Operating under 1.6 V it solely consumes 5 mW. Considering a 1.2 V supply voltage case, the two circuits still exhibit a more than 9 and 11 dB gain respectively. Implemented in a 0.13 μm CMOS technology, silicon areas are 0.6 mm2 for resistive feedback amplifier, and 1 mm2 for LC ladder, with PADS.     

GaAs MESFET Small-Signal X-Band Amplifiers

This paper describes several techniques used to design and realize small-signal amplifiers at X band using Plessey 1-mu m gate-length GaAs MESFET's. Noise figures of 3 dB or better at 8 GHz with associated gains of 5.5 dB have been produced. The mounting of GaAs MESFET's on 25-mil-thick alumina substrates and their S-parameter characterization is described. Owing to some uncertainties in these measurements, four parallel approaches were used to realize amplifiers. The "designed," "semidesigned," "semituned," and "tuned" methods are described and results are presented for each case. A semidesigned single-stage amplifier has a gain of 8 /spl plusmn/ 0.6 dB from 8.5 to 9.5 GHz and a minimum noise figure of 4.4 dB. A semituned amplifier can be tuned from 8 to 10 GHz with VSWR's less than 2:1 over any 600-MHz bandwidth in that range.     

19WC-波段MMIC多芯片合成功率放大器

报告了一个两级 C-波段功率单片电路的设计、制作和性能 ,该单片电路包括完全的输入端和级间匹配 ,输出端的匹配在芯片外实现 ,该放大器在 5.2～ 5.8GHz带内连续波工作 ,输出功率大于 36.6d Bm,功率增益大于 18.6d B,功率附加效率 34 % ,4芯片合成的功率放大器在 4 .7～ 5.3GHz带内 ,输出功率大于 4 2 .8d Bm( 19.0 W) ,功率增益大于 18.8d B,典型的功率附加效率为 34 %。     

宽带毫米波功率模块驱动技术

设计了一个毫米波频段的宽带功率均衡器与固态功率驱动模块。通过对用于驱动模块的功率均衡器进行改进,提出了一种新型的微带阶梯阻抗谐振线的功率均衡器结构,这种结构频带宽,驻波好,结构紧凑。为了验证其性能,加工实物并进行测试,测试结果表明,均衡器在32 GHz~40 GHz宽带频段,其最小插入损耗小于3.3 dB,回波损耗优于13 dB,均衡量9 dB。固态功率驱动模块采用2级放大器,且均衡器后置,布局合理。测试结果表明,在32 GHz~40 GHz,功率均衡精确度优于2 dB,输出功率更为准确,实现了固态驱动模块的小型化设计。     

超低噪声K波段放大器仿真设计

介绍了一种超低噪声K波段放大器的设计方法,以高电子迁移率晶体管为基础,采用3级放大拓扑结构,提出了一种改进型的负反馈网络,较好地改善了电路的增益平坦度。利用Agilent公司的微波电路CAD（计算机辅助设计）软件ADS2006对电路原理图及版图进行了仿真设计,最终实现了在工作频段19．5GHz～21．5GHz内,噪声系数小于1．5dB、增益大于30dB的优异电性能。     

2~26GHzGaAs单片功率放大器

报道了一个具有低噪声性能的2~26GHz GaAs超宽带单片功率放大器的研究结果,介绍了模型提取、电路设计和单片制作的全过程.放大器采用分布式设计,在超宽带频率范围内增益为6.5±0.5dB,输入输出驻波比小于2.0.在2~20GHz内测得输出功率大于300mW,噪声系数为3.5~5.5dB.单片放大器包括所有匹配、隔直及偏置电路,芯片面积为3.2mm×1.275mm×0.1mm.     

射频CMOS低噪声放大器输入匹配网络的研究与设计

本文对低功耗射频CMOS低噪声放大器的输入匹配网络进行了研究。采用台积电TSMC0.18μmCMOS工艺模型,通过ADS电路仿真软件对设计的低噪声放大器电路进行了优化设计和仿真,仿真结果表明在2.4GHz中心工作频率下,该低噪声放大器满足射频接收机的系统要求,它的噪声系数NF约为2.57dB,增益S21约为16.2dB,输入反射系数S11约为-13.3dB,输出反射系数S22约为-21.9dB。电路的输入匹配和输出匹配情况良好。     

Design of a 24-40 GHz balanced low noise amplifier using Lange couplers

A wide band(24-40 GHz)fully integrated balanced low noise amplifier(LNA)using Lange couplers was designed and fabricated with a 0.15/zm pseudomorphic HEMT(pHEMT)technology.A new method to design a low-loss and high-coupling Lange coupler for wide band application in microwave frequency was also presented.This Lange coupler has a minimum loss of 0.09 dB and a maximum loss of 0.2 dB over the bandwidth from 20 to 45 GHz.The measured results show that the realized four-stage balanced LNA using this Lange coupler exhibites a noise figure(NF)of less than 2.7 dB and the maximum gain of 30 dB;moreover,a noticeably improved reflection performance is achieved.The input VSWR and the output VSWR are respectively less than 1.45 and 1.35 dB across the 24-40 GHz frequency range.     

3．1～10．6GHz超宽带低噪声放大器的设计

基于SIMC0．18μmRFCMOS工艺技术,设计了可用于3．1—10．6GHzMB—OFDM超宽带接收机射频前端的CMOS低噪声放大器（LNA）。该LNA采用三级结构：第一级是共栅放大器,主要用来进行输入端的匹配;第二级是共源共栅放大器,用来在低频段提供较高的增益;第三级依然为共源共栅结构,用来在高频段提供较高的增益,从而补偿整个频带的增益使得增益平坦度更好。仿真结果表明：在电源电压为1．8v的条件下,所设计的LNA在3．1～10．6GHz的频带范围内增益（521）为20dB左右,具有很好的增益平坦性f±0．4dB）,回波损耗S11、S22均小于-10dB,噪声系数为4．5dB左右,IIP3为-5dBm,PIdB为0dBm。