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低噪声放大器(Low Noise Amplifiers,LNA)是无线接收机前端(Front-end)系统的重要组成部分,其主要功能是将天线接收下来的微弱无线电信号进行线性、无失真的放大,提供给混频器与本振(LO)信号进行混频处理,从而得到中频(IF)信号。在雷达系统、电子对抗系统、无线通信系统中,低噪声放大器的性能高低直接决定了系统的主要技术指标(如噪声系数、动态范围、灵敏度等)的优劣,因此在设计低噪声放大器时,应当在保证放大器稳定工作的前提下,努力降低其噪声系数,并采取有效措施尽可能地提高其增益。 可重构技术是近年来电子技术领域的研究热点,通过运用可重构技术,可以使电子系统的功能更加多样,使用方式更加灵活。将可重构技术运用于低噪声放大器,可以使低噪声放大器工作频率的选择更加灵活、增益变化的控制更加方便,能够进一步扩展低噪声放大器的功能和使用范围。 本文说明了在采用经典低噪声放大器设计方法的基础上,如何综合运用调谐(采用变容二极管与场效应管)与切换(射频MEMS开关)两种方法,设计应用于卫星导航接收机的三模频率可重构低噪声放大器与双模频率与增益可重构低噪声放大器。本论文的主要工作如下: 1、对低噪声放大器的原理和设计方法进行了较为深入的研究,针对特定用途,采用场效应管共源-共栅级联放大电路,通过射频MEMS开关的开合,实现放大器输入/输出阻抗匹配网络在不同工作频率下的重构,进行了无线卫星导航接收机的三模(GPS/北斗/GLONASS)频率可重构低噪声放大器电路的仿真设计,并进行了实验验证,测量结果与仿真结果较为吻合,总体满足指标要求,性能较好。 2、在频率可重构电路的基础上,综合运用射频MEMS开关、变容二极管与MOSFET构成的有源可变电阻,设计了双模(北斗/GLONASS)频率与增益可重构低噪声放大器电路并进行实验验证。实际测量结果与仿真结果较为吻合,总体满足指标要求,性能较好。