CDMA基站中低噪聲放大電路設(shè)計(jì)盤點(diǎn)

　　隨著移動(dòng)通信的普及，移動(dòng)通信設(shè)備商之間競爭也更加激烈;各大通信巨頭為了搶奪市場，不斷提高基站的性能，降低基站的價(jià)格;低噪聲放大器是基站接收機(jī)的第一級(jí)，看到低噪聲放大器位于接收機(jī)的最前端，因此對(duì)基站接收機(jī)來說，低噪聲放大器是十分關(guān)鍵的部件，它直接影響到整個(gè)接收鏈路的信噪比，對(duì)提高基站靈敏度有決定性影響。

　　安捷倫公司的A TF54143 是一種增強(qiáng)型偽高電子遷移率晶體管，不需要負(fù)柵極電壓，與耗盡型管相比較，可以簡化排版而且減少零件數(shù)，該晶體管最顯著的特點(diǎn)是低噪聲，并具有高增益、高線性度等特性，他特別適用于工作頻率范圍在450 MHz ～6 GHz 之間的蜂窩/ PCS/WCDMA基站、無線本地環(huán)路、固定無線接入和其他高性能應(yīng)用中的第一階和第二階前端低噪聲放大器電路中。

　　1.1 晶體管模型低噪聲放大器

　　通常會(huì)在源極加電感來增加穩(wěn)定性，穩(wěn)定性設(shè)計(jì)對(duì)于任何放大器都是必需的，沒有設(shè)計(jì)成絕對(duì)穩(wěn)定的放大器不能應(yīng)用到產(chǎn)品中去的;影響低噪聲放大器穩(wěn)定性的因素有很多，其中源極電感是其中之一。

　　圖2未加源極電感的FET 等效原理圖

　　圖3 添加源極電感的FET 等效圖

　　加入源極電感不僅改善穩(wěn)定性，也能改善輸入輸出匹配與噪聲系數(shù)，是設(shè)計(jì)低噪聲放大器非常重要的方法。

　　1.2 電路原理圖

　　根據(jù)原理圖，利用ADS 對(duì)電路進(jìn)行S 參數(shù)仿真，為了提高仿真的準(zhǔn)確性，電路元器件都采用了廠商提供的等效模型，同時(shí)將Rogers 的板材特性參數(shù)代入微帶線模型中。圖4 是用于ADS 的仿真原理圖。

　　圖4 仿真原理圖

　　通過ADS 仿真及最后的實(shí)際電路測試，我們發(fā)現(xiàn)該低噪聲放大器能夠較好的滿足設(shè)計(jì)要求。圖5是實(shí)際測試結(jié)果圖。圖中可以看出，實(shí)際測試數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果比較一致。

　　低噪聲放大器是基站接收機(jī)中的關(guān)鍵器件之一; 本文采用安捷倫公司的先進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)與A TF54143 ，通過對(duì)噪聲系數(shù)與輸入回波損耗的折中設(shè)計(jì)，進(jìn)行共軛匹配，成功設(shè)計(jì)出低噪聲放大器。其工作頻段的性能參數(shù)為：噪聲系數(shù)為0185 ，P1 dB約為16 dBm ，輸入回波損耗大于20 ，輸出回波損耗大于14 ，增益保持在18 dB 以上。得到了最終的版圖并且對(duì)其進(jìn)行測量，并經(jīng)過高低溫與差異性測試，證明其完全能應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中，目前準(zhǔn)備應(yīng)用于杭州某通信公司的產(chǎn)品中。