RFID低噪声放大器设计与仿真

研究低噪声放大器和优化问题,射频识别系统读卡器的读卡性能,决定了放大器化效果.为提高系统性能,采用参数方程和ADS(Advanced Design System)内部函数相结合的方法,通过对恒增益圆、恒噪声系数圆来设计低噪声放大器.方法将"波"的概念引入放大器的设计过程中,将放大器的稳定性、增益、噪声和阻抗匹配等性能参数用波的概念来表述.仿真结果表明,设计完全满足性能指标要求,使基于S参数的小信号放大器的分析与设计变得非常方便.证明方法为实际低噪声放大器优化设计提供参考.     

2.4GHz 0.18μm CMOS低噪声放大器分析与设计

基于低噪声放大器设计原理,从噪声、线性度、阻抗匹配等方面详细讨论了低噪声放大器的设计。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计,利用ADS2005A对电路进行谐波平衡、S参数分析及双音测试,结果表明,其噪声系数为1.795dB,正向增益为17.35dB,IIP3约为-1.43dBm,功耗约8.96mW。     

一种低噪声放大器的自适应阻抗匹配网络模型的设计

为了解决微弱信号检测过程中的输入噪声匹配问题,文章根据低噪声放大器的噪声匹配特点设计了一种自适应阻抗匹配网络模型;该模型通过实时测算信号源阻抗和低噪声放大器最佳源阻抗的变化自动调整匹配网络的相关参数,从而达到输入阻抗匹配的目的;仿真实验结果表明,此模型在一定程度上能较为准确地实现低噪声放大器的噪声匹配,稳定性较好,解决了微弱信号检测中因源阻抗的变化引起的放大器噪声系数恶化、检测灵敏度下降等问题,具有一定的工程应用意义。     

基于TRL校准的低噪声放大器的研究与设计

针对低噪声放大器实际电路往往和仿真结果出入较大、调试困难等特征,以TRL校准件和芯片量测板为平台量测出芯片的S参数,通过和厂商提供的S参数比拟,在此基础上通过射频仿真软件设计出的低噪声放大器,在实际测试中和仿真结果比较接近,大大提高了低噪声放大器设计的效率和性能。最后以GPS和北斗为例,给出了实测和仿真的S参数Smith圆图比对结果。     

一种0.8GHz～6GHz CMOS超宽带低噪声放大器设计

给出了一个针对0.8GHz～6GHz 的超宽带低噪声放大器 UWB LNA(ultra-wideband low noiseamplifier)设计。设计采用0.18μm RF CMOS 工艺完成。在0.8GHz～6GHz 的频段内,放大器增益 S21达到了17.6dB～13.6dB。输入、输出均实现良好的阻抗匹配,S11、S22均低于-10dB。噪声系数(NF)为2.7dB～4.6dB。在1.8V 工作电压下放大器的直流功耗约为12mW。     

3 GHz CMOS低噪声放大器的优化设计

基于0.18 μm CMOS工艺,采用共源共栅源极负反馈结构,设计了一种3 GHz低噪声放大器电路.从阻抗匹配及噪声优化的角度分析了电路的性能,提出了相应的优化设计方法.仿真结果表明,该放大器具有良好的性能指标,功率增益为23.4dB,反向传输系数为-25.9 dB,噪声系数为1.1 dB,1dB压缩点为-13.05 dBm.     

集成运算放大器的NF图测量

对于晶体管(场效应管)的低噪声设计,目前采用的方法是根据器件内部参数来计算最佳源电阻,最佳工作电流及信号工作频率。这种方法很难用于集成运算放大器的低噪声设计。因为对于集成运算放大器,不仅无法准确提取器件内部参数及噪声參数,而且噪声电路的计算也极为复杂。因此,其噪声系数图(NF图)及最佳工作参数的设计只能依据对E_n(f)及I_n(f)的测试来解决。本文提出了用FFT分析仪及计算机组成的噪声测试系统,来测量E_n(f)及I_n(f)。并编制了相应的应用软件,实现了对低噪声运算放大器的NF图计算,从而得到了器件工作在最佳噪声性能时的源电阻及信号工作频率。本文给出了对LFC3集成运算放大器的低噪声设计结果。     

一种新的ISM频段低噪声放大器设计方法

为解决ISM频段低噪声放大器降低失配与减小噪声之间的矛盾,提出了一种改善放大器性能的设计方法。分析了单项参数的变化规律,提出了提高综合性能的方法,给出了放大器封装模型的电路结构。对射频放大器SP模型和封装模型进行仿真。仿真结果表明,输入和输出匹配网络对放大器的性能有影响,所提出的设计方法能有效分配性能指标,为改善ISM频段低噪声放大器的性能提出了一种新的途径。     

基于ADS的低噪声放大器设计与仿真

低噪声放大器作为移动通信、雷达、遥控遥感系统接收机前端信号处理的重要第一级,对整个接收系统的噪声性能指标的贡献起着举足轻重的作用。以微波低噪声放大器理论知识作为基础,通过ADS软件的仿真和验证,很好的解决了3dB耦合器和放大器的级间匹配的问题,成功设计出了3.5GHz低噪声放大器并达到了设计指标。     

低噪声视频运算放大器的研究现状及发展趋势

低噪声视频运算放大器因其低噪声、高速宽带特性被广泛应用于视频设备中。文章介绍了低噪声视频运算放大器的发展简史及激光修调电阻技术。通过对比BJT、CMOS、BiCMOS、SOI和GaAs各种工艺的优缺点,结合国内外低噪声视频运算放大器的发展现状,对其发展趋势进行了展望。     

基于Ansoft Designer的射频功放电路阻抗匹配优化设计

针对工作频率为433MHz 的射频功率放大电路中的阻抗匹配问题,提出了基于 EDA 软件——Ansoft designer 的阻抗匹配优化设计方法。运用 Ansoft designer 对射频功放电路进行了阻抗匹配优化设计,并对电路进行了仿真分析。仿真结果表明射频功放电路的增益得到了明显的提高,反射系数得到了显著的改善,达到了阻抗匹配优化设计的目的。     

水声换能器功放与匹配电路的设计与实现

是针对20 k~30 k频段的水声换能器设计D类功率放大器和匹配电路,PWM电路相对线性电路具有效率高、尺寸小等优点,所以D类功放一般选用PWM调制,D类功放由三角波发生器、比较器、功率管以及保护模块组成,实现高效率、低失真的功率放大。D类功放的输出一般都要通过一个低通滤波器来滤除高频信号,来还原低频信号。由于水声换能器是容性负载,会产生很大的无功功率,因此需要设计匹配电路,匹配包括调谐和阻抗匹配。匹配电路的加入能大大减少水声换能器的无功功率,进而提高功放的效率,使水声换能器在工作频段内能稳定工作。     

基于ADS线性射频放大器设计与仿真

为了加速射频放大器的设计及产品化过程,用EDA工具软件对放大器先进行仿真是一种有效的方法.提出了一种利用ADS软件对LNA和小信号功率放大器进行设计的方法,并通过实例对1.5GHz频段射频放大器的稳定性、S 参数、功率增益、输入输出匹配等进行了仿真,给出了仿真结果和最终的设计电路.仿真结果表明,放大器匹配电路设计完全满足性能指标要求.这种方法对放大器的设计有着重要的实用价值,可以进行快速的阻抗匹配和优化,从而加速放大器的设计进程.     

4—5GHz低噪声放大器模块设计

根据低噪声放大器（LNA）的性能指标要求,首先介绍了LNA结构选取,再从器件和介质板的选择,输入输出匹配,稳定性和偏置电路等方面介绍了LNA的设计,并且利用微波仿真软件Serenade8．7对LNA电路进行了仿真和优化设计,给出仿真结果。最后给出的实际测试结果表明,该LNA能够满足指标要求。     

A straightforward design technique for narrowband multi‐stage low‐noise amplifiers with I/O conjugate match

Low‐noise amplifier (LNA) designers often struggle to simultaneously satisfy gain, noise, stability, and I/O matching requirements. In this article, a novel design technique, tailored for two‐stage low‐noise amplifiers, is presented. The proposed design method is completely deterministic and exploits inductive source degeneration to obtain a two‐stage LNA featuring perfect input and output match together with low noise figure (NF) and a pre‐determined gain, including stability analysis. A novel flowchart is provided together with the corresponding design chart that contains gain, matching, and stability information, therefore addressing all key figures‐of‐merit of a linear amplifier. The design chart is easily implementable in commercial Electronic Design Automation software, to aid designers in the difficult task of selecting the appropriate source degeneration inductor value. The noise performance, on the other hand, is the best possible since the matching networks are designed to provide the input of the two Field Effect Transistors with the optimum termination for noise. The design method is validated with two separate test vehicles operating respectively at Ka‐band (26.5‐31.5 GHz) and K‐band (20.0‐24.0 GHz). The realized Monolithic Microwave Integrated Circuits exhibit 18 dB gain for both versions, NF of 1.5 and 1.2 dB, respectively for the Ka‐band and K‐band version. Input and output matching are typically better than 12 and 15 dB.     

航空发动机静电传感器前置放大器设计

分析了静电监测传感器的原理和信号特点,设计了一种适用于发动机气路静电监测的传感器信号前置放大器,此放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声、高共模抑制比等特点,并给出了该放大器的电路分析与设计要点。发动机气路模拟实验表明：该放大器可以对微弱信号进行无失真放大,有效地实现对气路静电监测信号的调理,为后续的信号采集和处理奠定了基础。     

基于E类功放质谱射频的电源设计与优化

现场质谱仪在野外长时间续航,要求低功耗、高工作效率、宽范围扫描电压的射频电源予以支持。为满足这些要求,设计了基于 E 类功放模型的射频电源。使用 ADS 设计π型阻抗匹配网络,通过 Multisim联合仿真,对已设计的匹配网络进行参数优化,提高工作效率。与其它射频电源相比,采用单管 E 类开关功放,在简化设计、提升效率、提高射频扫描电压方面更具优势,并能够有效提高质谱仪的质量数扫描范围,增强质谱仪器的现场检测能力,具有十分广泛的应用前景和实际意义。     

Efficient numerical CAD technique for RF and microwave amplifiers

The real frequency technique (RFT) is an efficient numerical method to design the matching networks of microwave active circuits. It provides several advantages over most of the usual techniques. By directly including measured scattering and noise parameter data, it does not require any rational functions or circuit models. Moreover, a predetermined matching circuit topology is not necessary. The described method also allows the design of stability-guaranteed broadband circuits when employing potentially unstable transistors. With the Levenberg–Merquardt algorithm, the RFT can be applied to simultaneously optimize transducer power gain, input and output VSWRs, noise figure, and group delay of a multistage microwave active circuit. Applications as different as low-noise amplifier, active filter, or broadband amplifier are possible. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J RF and Microwave CAE 8: 131–141, 1998.     

On techniques for optimal noise matching of a class of multimode antenna

This article investigates techniques to design noise‐matching networks for a class of multimodal antennas, specifically, the so‐called quad‐mode antenna. Such an antenna utilizes weighted combinations of four very dissimilar radiation patterns, and different modal input impedances, which vary across scan angle. The matching problem is therefore quite different from that of a classical array, where antenna elements are normally assumed to be similar. In addition to the standard techniques, a new, recursively averaged active impedance, is proposed and applied, as well one using a noise‐active impedance, and two optimization approaches. It is shown for the first time that the quad‐mode antenna displays excellent noise properties, with the simplest technique, namely that of matching to the self‐impedances, producing noise performances across all scan angles which are almost as good as the best solution found by all the techniques.