双波段多级低噪放的匹配设计与仿真-论文.pdf

《双波段多级低噪放的匹配设计与仿真-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第3期，2015年7月宁波大学学报(理工版)首届中国高校优秀科技期刊奖Vo1．28No．3，July2015JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)浙江省优秀科技期刊一等奖双波段多级低噪放的匹配设计与仿真付东洋，文化锋，刘太君，张勋，李健(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：针对双波段低噪声放大电路设计存在的多级匹配问题，提出一种解决双波段多级低噪放匹配的方法．首先根据每一级低噪放指标要求设置优化参数，找到输入输出最佳阻抗值，然后用串联微带线和并联微带枝节将双波段LNA的每一级输入输出阻抗值匹配到50Q，最

2、后将其级联，从而实现了双波段三级LNA的设计．仿真结果表明：该低噪声放大器在2．69GHz和3．5GHz频点处匹配良好，噪声系数小于ldB，Sll和S22都小于一20dB，增益大于40dB从而能同时传输2个非同步信号，提高了频谱利用率，并减少了带外噪声干扰．关键词：双波段：三级级联；低噪声放大器：微带传输线中图分类号：TN913．6文献标志码：A文章编号：1001—5132(2015)03—0034—04无线接收系统中，良好的前端是总体性能优波．而双波段难点在于匹配网络的设计，其设计的越的前提，而低噪声放大器(LowNoiseAmplifier，优良程度对

3、输出结果的各项参数起重要作用，笔LNA)是前端重要组成部分．随着四网(GSM、TD—者针对双波段提出一种用串联微带线和并联微带SCDMA、WLAN、TD．LTE)长期共存的提出，为实枝节组成的双波段匹配网络(图1)，设计时首选2现低成本与高效率的协同发展，减小基站体积，降个频点和(假设K=／≥1)，复阻抗分别低能耗，因此支持多种频段的低噪声放大器模块为Z=Rl+．，Z：R2+jx，一般情况下，备受关注．而LNA模块设计的关键部分是对匹配Xl≠0，≠0．首先用串联微带线将2个不同复网络的设计，同时匹配网络设计的优良程度与速阻抗变换到等电导圆上，然后用并联微带

4、线来抵度也决定着LNA的发展．以往对单波段LNA的基消不同的电纳，转换为实阻抗．本要求是较小的噪声系数、足够大的增益和带宽，同时拥有较大的动态范围和优良的稳定性Il。】．然而双波段多级LNA相比单波段LNA的难点在于(1)双波段输入输出匹配端网络的实现；(2)双波段LNA各级间要具有良好的匹配【4]．笔者提出能同时覆盖LTE(2．69GHz)和WIMAX(3．5GHz)频段三级级联图1双波段匹配网络的低噪声放大器，并且能在双波段内实现良好的1．1串联微带线输入输出和级问匹配，同时具有良好的稳定性，最不同频点的复阻抗首先用串联微带线转换为后利用ADS软件对其

5、仿真与优化设计．y()=Go+j／3。，l，()：G0+j8：，由串联微带线物理特性可得：1双波段低噪放匹配设计：z±丝呈Go+jBZ+jZntan0。．(1。1双波段是指接收机可同时接收2个波段的电磁收稿日期：2014—08—16．宁波大学学报(理工版)网址：http：／／joumallg．nbueducn／基金项目：国家自然科学基金(61371061)；浙江省自然科学基金(LYI2FOIOIO)．第一作者：付东洋(1989一)，女，吉林长春人，在读硕士研究生，主要研究方向：光通信．E．mail：fudongyang123456@sina．tom+通信作

6、者：文化锋(1963一)，男，甘肃庆阳人，副教授，主要研究方向：光通信．E-mail：wenhuafeng@nbu．edulcn第3期付东洋，等：双波段多级低噪放的匹配设计与仿真ZOY~1n2-jtan(f203／=—丽f1)G=zZtankO，(2)Z0tan(f2／．(8)一ri)～o+jB2+jzL2’~：，其中，E，，Z，，0为4个未知数，通过上述2个复因为TLl微带线与TL2微带线并联，所以=数等式整理得4个实数等式，消去和变成关+，由(9)式得到的值，从而通过(10)式求出于z和0的方程组：的值：Rl—GoR一GoXi一2GogX1tan0+=

7、(jtan((f2／)(兀／2)))／Z0，(9)==一RItan一Rztan0=0，(3)．(10)—GoR一Go一2GoZX2tankO+通过以上公式推导，最终由(11)式和(12)式求得的值】．R2tankO—G0ZtankO=0．(4)Z0,利用优化的方法解出z．和0，然后代入下列VIb=一1一jcotO4／Zo，(11)公式求出E和BE：，短路，：!二墨二=，f5)=

8、的两段串联微带线代替特征阻抗为z电长度为0的微带线，优化参数由4个