基于HP41511的微波低噪聲放大器的設(shè)計
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隨著通訊工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對各種無線通訊工具的要求也越來越高。功率輻射小、作用距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍大已成為各運營商乃至無線通訊設(shè)備制造商的普遍追求，而這也同時對系統(tǒng)的接收靈敏度提出了更高的要求。
1 微波低噪聲放大器的作用
一般情況下，一個接收系統(tǒng)的接收靈敏度可由以下計算公式來表示：
由上式可見，在各種特定(帶寬BW、解調(diào)S／N已定)的無線通訊系統(tǒng)中，能有效提高靈敏度的關(guān)鍵因素就是降低接收機(jī)的噪聲系數(shù)NF，而決定接收機(jī)噪聲系數(shù)的關(guān)鍵部件則是處于接收機(jī)最前端的低噪聲放大器。
圖1所示是接收機(jī)射頻前端的原理框圖。由圖1可見，低噪聲放大器的主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息數(shù)據(jù)，所以，低噪聲放大器的設(shè)計對整個接收機(jī)來說是至關(guān)重要的。
2 微波低噪聲放大器的主要技術(shù)指標(biāo)
2.1噪聲系數(shù)
噪聲系數(shù)的定義為放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，即：
對單級放大器而言，其噪聲系數(shù)的計算為：
其中Fmin為晶體管最小噪聲系數(shù)，是由放大器的管子本身決定的，Γopt、Rn和Γs分別為獲得Fmin時的最佳源反射系數(shù)、晶體管等效噪聲電阻以及晶體管輸入端的源反射系數(shù)。
對多級放大器。其噪聲系數(shù)的計算應(yīng)為：
其中NFn為第n級放大器的噪聲系數(shù)，Gn為第n級放大器的增益。
對噪聲系數(shù)要求較高的系統(tǒng)，由于噪聲系數(shù)很小，用噪聲系數(shù)表示很不方便，故常用噪聲溫度來表示，噪聲溫度與噪聲系數(shù)的換算關(guān)系為：
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