C波段低噪声放大器的研究与设计

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LNA(Low Noise Amplifier,低噪声放大器)是当代通讯系统中不可或缺的组成部分。LNA作为接收链路中的第一个有源器件,其主要作用是尽可能降低整个系统的噪声系数并提供合适的增益补偿,为接下来的下变频模块、解调模块等提供优质的信号。  当前,对通信系统容量的需求正随着通信技术的发展而不断地提高,宽带调制与解调技术得到长足发展的同时,对LNA也提出了很多新的要求,如高灵敏度、低噪声、大动态、高增益、宽带、高输出、小型化等。  本文首先分析了 LNA各参数对整体的影响及参数之间的相互关系;归纳、总结了LNA设计过程中的一些关键技术及注意事项;基于S矩阵的级联模型,分析了多级有源器件级联系统中容易出现的带外不稳定性现象,对比传统的解决方案的缺点,经过计算、仿真,提出一种新的解决方案,并给出了电路实例和实测结果;分析了LNA输入端噪声匹配、输入端增益匹配和输出端增益匹配之间的相互影响,以及基本匹配电路的特点等,并设计了一款具有宽带、低噪声、低反射等特点的两级级联高性能LNA。
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