基于S波段低噪聲放大電路設(shè)計(jì)
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最小噪聲系數(shù)的信號(hào)源阻抗在特性上是電感性，而且放大器的輸入阻抗從本質(zhì)上講是電容性的，所以提供一個(gè)對(duì)50 Ω的信號(hào)源良好匹配而又不降低噪聲系數(shù)是很難的。在Smith圓圖上將待配的源阻抗點(diǎn)移離最佳噪聲匹配點(diǎn)，形成一系列等噪聲系數(shù)圓。當(dāng)Γs=Γopt時(shí)，噪聲系數(shù)最小，NF=NFmin。當(dāng)Γs≠Γopt時(shí)
。選取等噪聲系數(shù)圓上的最佳噪聲系數(shù)點(diǎn)的阻抗匹配到輸入端。仿真結(jié)果如圖4所示，在200 MHz帶寬能，噪聲系數(shù)都小于0.65 dB，優(yōu)于預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。除了能夠得到增益和噪聲系數(shù)等重要參數(shù)外，ADS模擬軟件還能對(duì)低噪聲放大電路的穩(wěn)定性進(jìn)行仿真計(jì)算Rollet穩(wěn)定性因子K。圖5是在ADS中仿真得出的結(jié)果K>1，在3.8～4 GHz工作帶寬范圍滿足穩(wěn)定條件。
1.4電路樣品測量結(jié)果
根據(jù)上述設(shè)計(jì)制成實(shí)物，測量各個(gè)參數(shù)并驗(yàn)證測試結(jié)果與仿真結(jié)果是否與之相符，是否滿足表1的設(shè)計(jì)要求。這里使用安捷倫公司的網(wǎng)絡(luò)分析儀和噪聲儀進(jìn)行測試，結(jié)果如圖6，圖7所示。
圖6為電路的傳輸系數(shù)S21、輸入反射系數(shù)S11和輸出反射系數(shù)S22。圖7為電路的噪聲系數(shù)和增益。因?yàn)闇y試的結(jié)果是經(jīng)過調(diào)試的結(jié)果，所以和仿真的結(jié)果有些不同。電路的直流偏置為Vds=3 V，Ids=60 mA，中心工作頻率為3.9 GHz，帶寬為200 MHz的頻率范圍內(nèi)噪聲系數(shù)在1.2～1.6 dB之間，增益在3.84 GHz時(shí)達(dá)到最大值15.8 dB，輸入回波為S11=-40 dB，輸出回波較大S22=-8.3 dB。從測試結(jié)果中得出低噪聲放大電路在工作頻帶內(nèi)增益和回波損耗都滿足要求，只是噪聲系數(shù)測試結(jié)果比仿真結(jié)果大，可能是因?yàn)闇y試儀器的同軸連接器的損耗造成的。
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/188224.htm2 結(jié)語
本文給出了基于ATF-54143的S波段低噪聲放大電路的設(shè)計(jì)、仿真分析與樣品測試。測試結(jié)果表明，實(shí)際測得的結(jié)果和仿真結(jié)果基本相符，滿足設(shè)計(jì)的指標(biāo)要求。目前，已應(yīng)用于通信系統(tǒng)中，具有較好的應(yīng)用前景。
評(píng)論