S波段低噪声放大器设计

首先分析了低噪声放大电路的稳定性,功率增益及噪声系数的影响因素及改进方法;然后设计了一个中心频率为2.45 GHz,工作带宽为100MHz的S波段低噪声放大器.仿真结果表明,该放大器的噪声系数小于1 dB,功率增益大于28 dB,增益平坦度小于1 dB,输入/输出驻波比小于2:1.通过传统的电路板制作工艺实际制作了放大器电路,测试结果和仿真结果较一致.     

Ka波段单片低噪声放大器

利用0.25 μm GaAs PHEMT工艺设计并制作了一种Ka波段低噪声放大器芯片.提出了适用于低噪声放大器的PHEMT器件特征.电路采用四级级联结构.利用微带电路实现输入、输出和级间匹配.通过对电路增益、噪声系数和驻波比等指标进行多目标优化,确定了器件参数.该放大器测试结果为:26.5～36 GHz频段内增益大于20 dB;多数测试点噪声系数小于3 dB,其中34 GHz频点噪声仅为1.94 dB;芯片面积2.88 mm×1 mm.     

一种用于DVB-C射频调谐器宽带低噪声放大器的设计

设计了一种用于DVB-C射频调谐器的宽带低噪声放大器.低噪声放大器采用了负反馈拓扑结构,用于改善增益平坦度,使用Agilent公司的ADS软件对电路进行了优化设计,测试结果表明,在50～860 MHz有线数字电视全波段内获得了10.7 dB的增益,增益平坦度小于1.2 dB,噪声系数小于3.5 dB,输入电压驻波比小于2,输出电压驻波比小于2.5.     

一种共基差分低噪声放大器设计

在无线通信终端中,低噪声放大器是射频接收系统中的第一级有源电路,对系统性能有重要影响.在深入分析噪声的基础上,提出一种采用共基差分输入结构的低噪声放大器,电路包括可控增益放大器和增益控制电路.该结构的低噪声放大器的输出电压直接反映到自动增益控制电路的输入端,根据输出电压幅值的大小,自动增益控制电路的输出电压反馈到低噪声放大器的增益控制电路比较器的输入端,进而影响放大器的总体增益.基于JAZZ 0.35 μmBICMOS工艺设计放大器电路结构,并对电路进行了仿真和分析,结果表明设计的放大器可以更加有效地抑制噪声,低噪声放大器能提供25 dB的增益,噪声系数小于1 dB,灵敏度达到2μV.     

12GHz GaAs单片低噪声放大器

研制了用于直播卫星接收机中单级和两级12GHz频段的GaAs低噪声放大器。单级放大器在11.7～12.7GHz带内提供小于2.5dB的噪声系数,大于9.5dB的相关增益,在此频带中两级放大器噪声小于2.8dB,相关增益大于16dB,为了获得低噪声而又不降低可重复性,在此放大器中采用了具有离子注入有源层的0.5μm短距离栅电极(CSE)FET,单级放大器芯片尺寸为1×O.9mm,两级放大器的芯片尺寸为1.5×0.9mm。     

一种极低噪声高增益微波单片低噪声放大器

报道了一种用于卫星通讯系统,基于0.5μm栅长增强型赝配高电子迁移率晶体管的两级级联微波单片低噪声放大器.采用集总参数元件来缩小电路面积进而在整个芯片内完成阻抗匹配.在50Ω端口测试条件下,该低噪声放大器在3.5～4.3GHz频率范围内,噪声系数小于0.9dB,增益大于26dB,回波损耗小于-10dB.这是至今为止报道的增益高于20dB的低噪声放大器中具有最小噪声系数的微波单片低噪声放大器,它主要归因于采用具有优异噪声性能的增强型赝配高电子迁移率晶体管以及本文提出的源极串联电感结合漏极应用一个小的稳定电阻来减小输入匹配网络寄生电阻的电路结构.     

一种极低噪声高增益微波单片低噪声放大器

报道了一种用于卫星通讯系统,基于0.5μm栅长增强型赝配高电子迁移率晶体管的两级级联微波单片低噪声放大器.采用集总参数元件来缩小电路面积进而在整个芯片内完成阻抗匹配.在50Ω端口测试条件下,该低噪声放大器在3.5～4.3GHz频率范围内,噪声系数小于0.9dB,增益大于26dB,回波损耗小于-10dB.这是至今为止报道的增益高于20dB的低噪声放大器中具有最小噪声系数的微波单片低噪声放大器,它主要归因于采用具有优异噪声性能的增强型赝配高电子迁移率晶体管以及本文提出的源极串联电感结合漏极应用一个小的稳定电阻来减小输入匹配网络寄生电阻的电路结构.     

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.     

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。     

基于ADS仿真的宽带低噪声放大器设计

设计了一个S频段宽带低噪声放大器.该放大器采用两级E-PHEMT晶体管(ATF541M4)级联结构,单电源供电模式.应用微波仿真软件ADS对匹配电路进行了优化设计,最后通过S参数及谐波平衡仿真得到放大器的各项性能参数,在2.7～3.1 GHz频率范围内噪声系数小于0.6 dB,带内增益大于30 dB,带内平坦度小于±1 dB,输入输出驻波比小于1.6 dB,1 dB增益压缩点输入功率不小于-15 dBm.仿真结果表明,该设计完全满足性能指标要求.     

非平稳噪声环境下的噪声估计算法

通过对噪音和语音频谱的分析,针对航空背景噪声的特性,提出一种用于语音增强的新的噪声估计算法。通常的噪声估计一般利用语音端点检测方法,取噪声段的谱平均值作为待估计的噪声谱,但该方法在信噪比较低时性能下降严重。笔者提出的基于频率段能量比的噪音谱估计方法,不依赖于语音端点检测而直接由语音帧来估计噪音谱,通过计算一帧语音中各频率段中能量比,以判断该帧是否含有语音来修正噪声谱估计的计算因子。算法提高了谱减法的适用范围,还在一般谱相减方法的基础上提出了改进的谱相减算法。     

Robust Noise Estimation Based on Noise Injection

Noise estimation is an important premise for image denoising and many other image processing applications, and related research has drawn increasing attention and interest. In this paper, a novel noise level estimation algorithm is proposed by investigating the distribution of local variances in natural images. There are two major contributions of this work to tackle with the challenges in noise estimation: 1) a wavelet decomposition based preliminary estimation stage to alleviate the influence of image’s textural or structural information; 2) a noise injection based estimation stage to simulate the impact of noise-free image content on the variance distribution, which otherwise almost always leads to overestimation. The cascade scheme of this two-step estimation procedure can reduce the detrimental influence of textural image regions effectively and therefore relieves overestimation of the noise variance. Moreover, the proposed method is not limited to any specific type of noise distribution. Extensive experiments and comparative analysis demonstrate that the proposed algorithm can reliably infer noise levels and has robust performance over a wide range of visual content, as compared to relevant methods.     

CMOS低噪声放大器的噪声系数优化

目前大量的研究文献已经描述了如何找到使噪声系数最小的低噪声放大器输入网络的最佳品质因数,但是它们往往遗漏了一个重要的参数——源极电感负反馈低噪声放大器中的栅极电感,它的寄生阻抗为低噪声放大器增加了明显的噪声。本研究课题提出了2种优化方法,这2种方法均满足功率匹配并均衡了晶体管所产生的噪声贡献和栅极寄生阻抗所产生的噪声贡献,从而实现了在栅极电感品质因数、功耗、增益限制下的噪声优化。     

噪声系数

现在我们知道,用滤波器的噪声等效带宽来描述滤波器就得到了其特性等效呈完全矩形的滤波器。然而这还不是我们所需要的4MHz带宽。因此,我们的第二个校正因子是将现实环境条件下的滤波器带宽改到4MHz。     

一种基于噪声估计的彩色噪声滤除算法

在视频处理中，为了提高电视画面的清晰度，不但需要对亮度噪声进行滤除，对色度噪声的滤除也是必不可少的。文章的滤波算法是：先基于块操作对图像的噪声情况做一个大概的估计，然后根据估计的噪声情况对图像进行降噪或者不作处理。降噪的时候。对彩色脉冲和高斯噪声分别选择不同的阵噪算法。文章着重介绍了彩色脉冲噪声的滹除，该算法综合了线性和非线性矢量滤波，降噪效果明显,对高斯噪声采用矢量均值滤波。     

宽带噪声抵消结构的噪声分析及优化

噪声抵消结构是一种应用于宽带低噪声放大器的有源匹配电路。噪声抵消的目的是将输入匹配器件引入的噪声在输出端消除。本文针对噪声抵消结构在高频的应用,依据噪声抵消的原理,提出了一种全频带噪声抵消条件。并给出了该条件下,噪声抵消结构的噪声系数随频率变化的解析表达式。通过与仿真结果对比,验证了该解析表达式的准确性。在此基础上,分析了匹配器件的高频噪声不能完全抵消时该结构的噪声系数。最后,提出了一种噪声抵消结构的优化设计方法。     

一种新型噪声消除宽带低噪声放大器

噪声消除技术是设计低噪声放大器(LNA)时常用的技术之一,而如何解决LNA噪声与功耗的矛盾始终是设计的难点。文章提出一种新型噪声消除结构,通过主辅支路之间添加反馈回路的方式,在不增加功耗的情况下,实现了消除主辅支路噪声的目的。基于180 nm CMOS工艺,设计了一款应用该噪声消除结构的宽带低噪声放大器。仿真结果显示,该LNA的带宽为0.40~2.36 GHz,S11与S22均小于-10 dB,S12小于-30 dB,最大S21为14.5 dB,噪声系数为2.20~2.34 dB,功耗仅为9 mW。     

基于噪声抵消技术的超宽带低噪声放大器

实现了一款超宽带低噪声放大器( UWB LNA)。该UWB LNA由输入级、中间级和输出级组成。在输入级,采用两个共栅配置构成了噪声抵消技术,减少了噪声,在此结构基础上进一步采用了跨导增强技术,提高了增益。同时插入的电感Lin提高了LNA在宽带范围内的增益平坦度。中间级放大器,在漏极并联电感产生零点,提高了LNA的带宽。输出级为源极跟随器,较好实现了LNA的阻抗匹配。基于0.18μm TSMC CMOS工艺仿真验证表明,在4 GHz~10 GHz频带范围内,电压增益( S21)为(19.2±0.3)dB,噪声系数(NF)介于2.1 dB~2.4 dB之间,输入、输出反射系数(S11、S22)均小于-10 dB。在9 GHz时,输入三阶交调点(IIP3)达到-7 dBm。在1.8 V的电源电压下,功耗为28.6 mW。     

高斯型混合双多模噪声模型分析

本文以一类高斯型混合非高斯噪声双模噪声为背景噪声,详细分析了二进制数字调制系统的抗噪声性能。为研究更一般的情形,本文提出了窄带多模过程的数学模型,进行了较详细的研究,给出了混合噪声中信号检测的一般方法,是对原建立在高斯噪声基础上通信与信号处理理论的完善和补充,有一定的普遍意义。在理论分析的基础上,最后给出了仿真结果并进行了分析。