宽带低噪声放大器.doc

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1、目录1前言12总体方案设计32.1方案对比32.2方案论证42.3方案选择43单元模块设计63.1各单元模块的功能介绍及电路设计63.1.1各单元模块的总体介绍63.1.2FET的选择73.1.3ATF-54143的直流分析和偏执电路设计83.1.4电路的漏极偏执电源设计93.1.5电路的输入端的匹配设计103.1.6输出匹配电路设计153.1.7反馈电路的设计173.2特殊器件的介绍203.2.1ATF-54143的介绍203.3单元模块的连接214软件设计234.1软件设计原理及所用工具234.2软件中电路的设计2

2、34.2.1软件设计的直流仿真234.2.2偏执电路的仿真244.2.3ADS中匹配电路的设计254.2.4S参数的仿真254.3版图设计和AutoCAD设计274.4ADS对电路的优化设计285系统调试315.1软件调试315.2硬件调试326系统的功能、指标参数336.1仿真的结果实现情况336.2实物的结果347总结与体会368致谢379参考文献38附录1：391前言随着日新月异的科学发展，现代雷达技术发展迅猛和电子对抗的日益激烈。因此人们对雷达的性能的要求也越来越高了。低噪声放大器（LNA）作为雷达的接收或者电

3、子对抗的系统中必不可少的一个重要部分也随射频电子学的发展过程之变得越来越重要。低噪声放大器用于将天线能够收到的弱小的电子小信号放大成大信号的同时引入的噪声非常的小为后面系统作准备。因为它是接收系统的第一级所以他的噪声在整个接收系统中占有很大的作用。放大器分为小信号放大器、功率放大器，低噪声放大器（LNA）。本设计是介于L波段和S波段的一个宽带低噪声放大器，该放大器具有低噪声、高增益、高线性度的特点。在以前的设计中这个频段的放大器已经被国内外的设计师们设计出很多不同参数的放大器了，本设计亮点在与高增益的同时最求高的增益平

4、坦度（其增益平坦度高达0.3dB）。噪声低也是本设计的一大特点，在该频段做噪声系数小于1的二级放大低噪声放大器的也不是特别多。本设计最终实现制作一个增益也就是10倍lg下的功率比大于26dB、增益平坦度小于±0.3dB、输入输出的电压的驻波比大于1.6、一介功率线性1dB压缩点大于16dBm、噪声系数小于1dB、带宽1.2—2.8GHz的低噪声放大器。当今社会是信息的时代，人们无时无刻不在信息化的社会中活动。低噪声作为移动通信、遥控摇杆系统和雷达系统的接收端的第一级对整个体统的噪声具有举足轻重的作用。低噪声放大器随着科

5、学的进步是持续发展的，从最初的电子管低噪声放大器到现在的集成低噪声放大器，低噪声放大器经过了几个不同的发展阶段：电子管低噪声放大器、晶体管低噪声放大器、集成低噪声。低噪声放大器按照不同的电路或者选用的管子分类的方法可划分分为几个不相同的类型，按所用的放大器件分类，可分为电子管式低噪声放大器、晶体管式低噪声放大器（包括场效应管低噪声放大器大器）和集成电路低噪声放大器大器（包括厚膜集成低噪声放大器大器），目前以晶体管和集成电路式低噪声放大器大器为主，电子管低噪声放大器大器也占有一席之地。电子管的低噪声放大器经过多年的发展，

6、它的生产工艺已经十分成熟，产品的稳定性极好，而且离散特性非常低，尤其是它的工作原理决定了它的音色十分温柔，具有十分优良的性能，因此它成为了十分重要的音响电路结构形式。电子管放大电路的设计、安装、调试都比较简单，他的缺点是在输出的变压装置、源断的变压器的制作工艺比较麻烦，消耗的电量大、体积大、使用的期限有限制。所以在使用的实际过程中有局限性。现在大功率低噪声的晶体管的种类十分多，优质的低噪声放大器的电路多如繁星一样的，所以在现在的晶体管低噪声放大器是运用十分广泛的形式。设计师们设计出了许多十分优质新的电路使低噪声放大器噪

7、声系数很低，十分容易的减少到噪声系数1.3以下。场效应管是十分由潜力的低噪声放大器器件，它具有噪声小、动态范围大、负温度特性等特点，保护电路好制作。场效应管的制作水平还在不断提高，场管低噪声放大器将有更为广阔的市场和运用价值。由于现代集成电路技术的不断发展与提高，集成电路低噪声放大器已经大量涌入市场，在整个低噪声放大器设计中占着举足轻重的位置，它的工艺和指标都达到了十分高水平，它的最明显的特点是体积十分小、电路的结构简单、性能优越等。国内外在1G-3G低噪声放大器市场很好，需求量大。而军用与航天方面的要求比表高。本设计

8、运用ADS进行仿真实现宽带的匹配，实现参数达到预期的目的。然后根据仿真结果在CAD中合理的布局实现装配图的设计。最后根据装配图严格认真的组装该图，装配完成后进行调试，实现最终的指标功能。2总体方案设计2.1方案对比对于低噪声放大器在微波电路的的主要设计指标是：噪声系数、功率增益、输入输出驻波比、动态范围。由于设计低噪声放大器时，在