低噪声放大器的设计

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1、低噪声放大器的设计参数：低噪声放大器的中心频率选为2.4GHz，通带为8MHz通带内增益达到11.5dB，波纹小于0.7dB通带内的噪声系数小于3通带内绝对稳定通带内输入驻波比小于1.5通带内的输出驻波比小于2系统特性阻抗为50欧姆微带线基板的厚度为0.8mm，基板的相对介电常数为4.3步骤：1.打开工程，命名为dzsamplifier。2.新建设计，命名为dzsamplifier。设置框如下：点击OK后，如下图。模板为BJT_curve_traver，带有这个模板的原理图可以自动完成晶体管工作点扫描工作。1.在ADS元件库中选取晶体管。单击原理图工具栏中的，打开元件库，然后单击，在搜索

2、“32011”。其中sp开头的原件是S参数模型，可以用来作S参数仿真，但这种模型不能用来做直流工作点扫描。以pb开头的原件是封装原件，可以做直流工作点扫描，此处选择pb开头的。2.按照下图进行连接1.将参数扫描控制器中的【Start】项修改为Start=0.2.点击进行仿真，仿真结束后，数据显示窗自动弹出。如下图：3.晶体管S参数扫描。（1）重新新建一个新的原理图S_Params，进行S参数扫描。如下图：点击OK后，出现：（1）在ADS元件库中选取晶体管。单击原理图工具栏中的，打开元件库，然后单击，在搜索“32011”。此处选择sp开头的。（2）以如图的形式连接。（3）双击S参数仿真空间

3、SP，将仿真控件修改如下。（1）点击仿真按钮，进行仿真。数据如下图所示：（2）双击S参数的仿真控件，选中其中的【CalculateNoise】，如图执行后：注意：晶体管参数指标如下：1.晶体管sp_hp_AT32011_5_1995105的频率范围为0.1GHz-5.1GHz，满足技术指标。2.通带内噪声系数满足技术指标。3.通带内增益不满足技术指标。4.通带内输入驻波比不满足技术指标。5.通带内输出驻波比不满足技术指标。结论如下：1.频率范围和噪声系数满足技术指标，可以选取该晶体管。2.通带内增益、输入输出驻波比不满足技术指标，需要添加输入输出匹配网络，通过输入输出匹配网络的优化实现该

4、3项指标。SP模型仿真设计1.在dzsamplifier工程中，新建设计，命名为S_Params_1。然后按照下图添加器件，并进行相应的设置：1.运行后，插入数据显示框，选择，在其中选择Zin1,出现幅值相角显示框双击这个框，出现选中Zin1激活，点击选中，出现实部和虚部。查的在中心频率2.4GHz处，输入阻抗为Zin1=17.586+j*1.530.设计输入匹配网络在SP模型的输入端采用单支节匹配网络进行匹配，具体步骤如下：1.在微带线元件面板上，选择MSUB插入原理图中。具体参数如下：1.在元件列表中选择，将单支节网络匹配插入到原理图中。参数说明：F=2.4GHz，表示单支节匹配网络

5、的中心频率Zin=50W，表示匹配的目标输入阻抗Zload=(17.586+j*1.530)W,表示前面计算出来的输入阻抗Zstub=50W，表示支节的特性阻抗Zline=50W，表示传输线的特性阻抗2.单击原理图中的SSmtch，然后点击菜单栏中的设计向导【DesignGuide】-【PassiveCircuit】，选择【DesignAssistant】点击【Design】，进行设计。3.电路图如图所示：4.数据图如图所示：S11表示输入端匹配良好。S22表示输出端匹配不好。S21=7.881表示增益没有达到技术指标。设计并优化输入输出匹配网络由图可以得知，只添加输入匹配网络不能满足技

6、术指标，下面同时添加输入输出匹配网络，并对输入输出匹配网络进行优化，以达到技术指标。1.将原理图S_Params_1另存为原理图S_Params_2。2.删掉原理图S_Params_2上的单支节输入网络匹配SSMtch，采用微带线构成单支节匹配网络，便于优化。3.计算频率为2.4GHz时的微带线宽度W=1.52mm。4.微带线的开路等效线MLEF。优化区间全部设置为2-20mm，优化目标是L。5.电路图如下：SP1：SP2：更新后的电路图：