|
发表于 2016-5-5
|
|阅读模式
低噪声放大器( LN A)是射频收发机的一个重要组成部分, 它能有效提高接收机的接收灵敏度, 进而提高收发机的传输距离。因此低噪声放大器的设计是否良好, 关系到整个通信系统的通信质量。本文以晶体管ATF54143 为例, 说明两种不同低噪声放大器的设计方法, 其频率范围为2~ 2. 2 GHz;晶体管工作电压为3 V;工作电流为40 mA输入输出阻抗为50Ω。
$ X( u( n! d! e" P4 t 1 定性分析/ t. d& b* ^9 N/ j j* \
8 G; k6 J' X& ]8 i, o
1. 1 晶体管的建模! y) X) M; r7 n/ i9 e/ L
" T0 B- N5 f$ u6 D
通过网络可以查阅晶体管生产厂商的相关资料, 可以下载厂商提供的该款晶体管模型, 也可以根据实际需要下载该管的S2P 文件。本例采用直接将该管的S2P文件导入到软件中, 利用S 参数为模型设计电路。如果是第一次导入, 则可以利用模块SParams 进行S 参数仿真, 观察得到的S 参数与S2P 文件提供的数据是否相同, 同时, 测量晶体管的输入阻抗与对应的最小噪声系数, 以及判断晶体管的稳定性等, 为下一步骤做好准备。( ` C `( `# \: h7 F
* k3 L) S" T7 c1 X8 U# D# T2 f 1. 2 晶体管的稳定性
8 O! `7 ~* Q8 O4 \+ C1 ~! W! a) O! V: Z# S( G
对电路完成S 参数仿真后, 可以得到输入/ 输出端的mu 在频率2~ 2. 2 GHz 之间均小于1, 根据射频相关理论, 晶体管是不稳定的。通过在输出端并联一个10 Ω和5 pF 的电容, m2 和m3 的值均大于1, 如图1,图2 所示。晶体管实现了在带宽内条件稳定, 并且测得在2. 1 GHz 时的输入阻抗为16. 827- j16. 041。同时发现, 由于在输出端加入了电阻, 使得Fmin由0. 48 增大到0. 573,Topt 为0. 329 ∠125. 99°, Zopt = ( 30. 007 +j17. 754) &Omega。其中, Topt 是最佳信源反射系数。 |
|