单片低噪声放大器技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目单片低噪声放大器技术研究学科专业电磁场与微波技术学号201121020238作者姓名杜翔指导教师徐锐敏教授分类号密级注1UDC学位论文单片低噪声放大器技术研究（题名和副题名）杜翔（作者姓名）指导教师徐锐敏教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电磁场与微波技术提交论文日期2014.03.31论文答辩日期2014.05.29学位授予单位和日期电子科技

2、大学2014年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHOFMONOLITHICLOWNOISEAMPLIFIERTECHNOLOGYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticField&MicrowaveTechnologyAuthor:XiangDuAdvisor:Prof.Ruimin.XuSchool:SchoolofElectronicEngineeri

3、ng独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编

4、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着近些年微波技术的飞速发展，在军用和民用领域对单片放大器的需求越来越大，而单片低噪声放大器的研究显得尤其重要。本文设计的S波段和Ku波段单片低噪声放大器，广泛应用于卫星通信领域，具有巨大的市场价值。本论文基于台湾WIN半导体公司的0.15μmGaAsPHEMT工艺进行研究，通过仿真分别实现了S波段和Ku波段单片低噪声放大器的电路设计和版图设计。并介绍了MMIC技术背景和特点，相关器件模型分析和

5、工艺流程。最后文中深入研究了单片低噪声放大器的偏置网络和匹配电路，最终实现了电路低噪声、高增益的性能。其中，Ku波段低噪声放大器采用二级共源拓扑结构。为了便于级联，为每一级放大电路都设计了输入输出匹配网络，并将每一级输入输出端口都匹配到50欧姆。同时该放大器电路源极串联负反馈来提高稳定性数。仿真结果表明，Ku波段低噪声放大器在工作频段即12.25—12.75GHz内满足绝对稳定条件，噪声系数小于1.1dB，增益大于20dB，增益平坦度优于±0.25dB，输入输出回波损耗优于15dB。达到了预期的设计目标。而S波段低噪声放大器工作在宽频带，采用了共

6、源共栅（Cascode）拓扑结构，通过该结构实现了低噪声、高线性度的性能。同时该放大器在第二级晶体管并联负反馈来实现宽频带的稳定。仿真结果表明，S波段低噪声放大器在2—2.5GHz在工作频段内满足绝对稳定条件，噪声系数小于0.8dB，增益大于21dB，增益平坦度优于±0.5dB。最终成功地设计了宽带并且噪声系数很低的单片低噪声放大器。该S波段放大器已通过0.15μmGaAsPHEMT工艺成功流片并测试，测试结果表明该芯片有良好的噪声和增益性能。关键词：单片低噪声放大器赝配高电子迁移率晶体管宽带负反馈共源共栅IAbstractAbstractWit

7、htherapiddevelopmentofmicrowavetechnologyinrecentyears,theneedofthemonolithicamplifierisgrowinginthemilitaryandcivilianareas.Theresearchofmonolithiclownoiseamplifierisespeciallyimportant.Inthispaper,theSbandandKubandmonolithiclownoiseamplifierarewidelyusedinsatellitecommunica

8、tion,andtheyhavegreatmarketvalue.Theresearchofthispaperisbasedonthe0