作为微波接收系统中至关重要的前端单元模块,低噪声放大器的性能决定了整个接收机的噪声、灵敏度及动态范围。为满足微波接收系统小型化、高性能指标的要求,具有低噪声、高增益及良好端口匹配等优异性能的单片微波集成电路低噪声放大器的设计一直是该方向的一个热点课题。本课题主要结合高性能深空探测专用X波段接收机的项目需求,进行了X波段低噪声放大器芯片的设计研究工作。采用0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计、制作并测试了一款基于MMIC技术的3-15GHz超宽带低噪声放大器芯片,实现了超宽带内具有优秀的回波损耗和平坦的高增益的要求。电路设计采用了四级放大、RC负反馈匹配及源极电感负反馈等方法,有效的增强了电路的稳定性,拓展了输入匹配带宽,改善了级间匹配,提高了带内增益及增益平坦度。所研制的低噪声放大器芯片面积为2 mm×1 mm,在片测试结果为3-15GHz内平均增益31dB,最大增益达到34.8dB,噪声系数优于2.5dB,有最小噪声系数1.5dB,输入输出回波损耗均大于10dB,与仿真结果十分吻合。尤其是在8.0~10.0GHz内噪声系数低于2dB,输入回波损耗大于19dB,输出回波损耗大于16dB,优于设计目标。从测试结果可以看出,该放大器在宽带3-15GHz内满足绝对稳定条件,具有平坦的高增益、良好的输入和输出匹配及较低的噪声系数,性能优异,满足技术指标,符合设计要求,可用于S、C、X、Ku波段外差接收机或毫米波亚毫米波接收机中频模块中的信号放大。