L波段200MHz帶寬LNA設計
設計中采用的基板是厚度為1 mm,相對介電常數(shù)為2.7的F4B介質板。第一級放大電路的設計根據ATF54143的小信號S參數(shù)計算出放大器中心頻率的輸入、輸出阻抗,輸入阻抗Zin=50×(0.999+j3.928E-4),輸出阻抗Zout=50×(1.017+j0.064),采用共軛匹配的方法,即ZS=Z*in,ZL=Z*out,從而進行輸入和輸出匹配電路的設計,并采用ADS軟件對設計的匹配網絡微帶電路尺寸進行優(yōu)化、仿真。
放大器的噪聲系數(shù)頻率響應如圖4所示,從圖中可以看出放大器的噪聲系數(shù)在中心工作頻率大約為0.6dB;圖5為放大器增益/頻率曲線,可以看出,設計的第一級放大器增益在工作頻率范圍內大于10dB。
放大器的噪聲系數(shù)頻率響應
放大電路第二級的MGA86576由于本身就是一個內匹配的增益模塊,可直接與第一級進行級聯(lián)。但為了減小輸入/輸出回波損耗,所以在此級放大電路加入了匹配電路的設計,步驟與第一級類似,級間用電容相連。
仿真結果
電路設計完成后,使用ADS軟件對設計的低噪聲放大器進行仿真,其中,圖6為低噪聲放大器的噪聲系數(shù)仿真結果,可以看出在1.90GHz~2.10GHz頻段中噪聲系數(shù)NF≤0.67dB;圖7為低噪聲放大器的增益特性頻率響應,在2.0GHz頻點上,增益大約為38dB;圖8為整個低噪聲放大器的輸入、輸出回波損耗頻率響應,其中的虛線是輸入回波損耗,實線是輸出回波損耗,在整個工作頻段內輸入回波損耗小于-15dB,輸出回波損耗小于-22dB。
結語
本文介紹了一種采用源極串聯(lián)負反饋提高低噪聲放大器穩(wěn)定性的方法,并設計了一個中心頻率為2GHz、帶寬為200MHz的L波段低噪聲放大器,仿真結果表明,源極串聯(lián)負反饋可以提高放大器的低頻穩(wěn)定性。
評論