随着近些年微波技术的飞速发展,在军用和民用领域对单片放大器的需求越来越大,而单片低噪声放大器的研究显得尤其重要。本文设计的S波段和Ku波段单片低噪声放大器,广泛应用于卫星通信领域,具有巨大的市场价值。本论文基于台湾WIN半导体公司的0.15μm Ga As PHEMT工艺进行研究,通过仿真分别实现了S波段和Ku波段单片低噪声放大器的电路设计和版图设计。并介绍了MMIC技术背景和特点,相关器件模型分析和工艺流程。最后文中深入研究了单片低噪声放大器的偏置网络和匹配电路,最终实现了电路低噪声、高增益的性能。其中,Ku波段低噪声放大器采用二级共源拓扑结构。为了便于级联,为每一级放大电路都设计了输入输出匹配网络,并将每一级输入输出端口都匹配到50欧姆。同时该放大器电路源极串联负反馈来提高稳定性数。仿真结果表明,Ku波段低噪声放大器在工作频段即12.25—12.75 GHz内满足绝对稳定条件,噪声系数小于1.1d B,增益大于20d B,增益平坦度优于±0.25d B,输入输出回波损耗优于15d B。达到了预期的设计目标。而S波段低噪声放大器工作在宽频带,采用了共源共栅(Cascode)拓扑结构,通过该结构实现了低噪声、高线性度的性能。同时该放大器在第二级晶体管并联负反馈来实现宽频带的稳定。仿真结果表明,S波段低噪声放大器在2—2.5 GHz在工作频段内满足绝对稳定条件,噪声系数小于0.8d B,增益大于21d B,增益平坦度优于±0.5d B。最终成功地设计了宽带并且噪声系数很低的单片低噪声放大器。该S波段放大器已通过0.15μm Ga As PHEMT工艺成功流片并测试,测试结果表明该芯片有良好的噪声和增益性能。