基于ADS的射頻低噪聲放大器的設(shè)計與仿真
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2．4 最小噪聲系數(shù)的輸入匹配電路設(shè)計，最大增益的輸出匹配電路設(shè)計
如果輸入匹配電路和輸出匹配電路使射頻器件的輸入阻抗Zin和輸出阻抗Zout都轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)阻抗Zo，即Zin=Zo，Zout=Zo(或
，如圖1所示)就可使器件的傳輸增益最高。但輸入、輸出匹配時，噪聲并非最佳。當(dāng)ΓS=Γopt時，可以得最小的噪聲系數(shù)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/186134.htm
利用ADS可以很方便地繪制出等功率增益圓和等噪聲系數(shù)圓，如圖3所示。從圖中可以看出，如果從m2點(diǎn)匹配到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)阻抗，將可以使電路獲得最大的增益；如果從m3點(diǎn)匹配到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)阻抗，將可獲得最小的噪聲系數(shù)。顯然最大增益和最小噪聲系數(shù)不可同時得到。對于低噪聲放大器，首要的是考慮最小噪聲系數(shù)，因此對m3點(diǎn)進(jìn)行匹配。借用ADS的自帶工具“Smith Chart Utility Tool”進(jìn)行，只要在其中設(shè)置好頻率、源阻抗和目標(biāo)阻抗值，就可以設(shè)計出所需要的輸入匹配電路。
在輸入端匹配完成以后，在原理圖中加入阻抗測量控件測出輸出阻抗，再次使用“Smith Chart Utility Tool”將輸出阻抗匹配到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)阻抗，就可得到最大增益的輸出匹配電路。
當(dāng)輸出端的匹配完成后，因?yàn)楦淖兞藦妮斎攵讼蚶锟吹牡刃ё杩筞in，輸入端的回波損耗會變差。為此，可以采用優(yōu)化控件對輸入端和輸出端的匹配電路進(jìn)行同時的優(yōu)化改進(jìn)，也可以使用Tunig工具進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2．5 最終電路及仿真結(jié)果分析
匹配及優(yōu)化后的電路如圖4所示，電路中各元件的作用分別是：C6、L6是輸入匹配電路；C7、L7是輸出匹配電路；L1、L5、C3、R5是反饋元件；L3、L4是扼流電感；C4、C5是隔直耦合電容；C1、C2是旁路電容。
需要說明的是，反饋電感L1、L5和匹配電路中的元件C6、L6、C7、L7等因?yàn)閿?shù)值較小，在工程中常用微帶線來代替。
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