基于ADS的S波段平衡式寬帶低噪聲放大器設(shè)計(jì)
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仿真結(jié)果如圖7～圖10所示。由仿真結(jié)果可以得出，受益于90°寬帶功分器的良好性能，該平衡式LNA的輸入／輸出駐波比在設(shè)計(jì)頻帶內(nèi)很好。因?yàn)檩斎攵?0°寬帶功分器的插入損耗，所以放大器增益減小，噪聲系數(shù)增大，但也都在可接受的范圍之內(nèi)。用諧波平衡法仿真該平衡式放大器的P1 dB壓縮點(diǎn)等性能。仿真結(jié)果如圖10所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/186101.htm
由圖10可知，該LNA的輸入1 dB壓縮點(diǎn)為12 dBm，輸出1 dB壓縮點(diǎn)為20．5 dBm。正好比每個(gè)分支的LNA的P1 dB值大3 dB。
3 結(jié)語
低噪聲放大器設(shè)計(jì)主要考慮的指標(biāo)是放大器噪聲系數(shù)和增益，但是這通常會(huì)犧牲放大器輸入駐波比的性能。并且低噪聲放大器為晶體管小信號(hào)放大，動(dòng)態(tài)范圍較小，又在雷達(dá)接收通道的最前端，很容易因?yàn)橥鈦淼拇笮盘?hào)而飽和。平衡式放大器能夠在增加一定的噪聲系數(shù)和損失一定的增益的條件下較好的改善輸入／輸出駐波比，同時(shí)平衡式低噪聲放大器的功率容量比單路放大器大一倍，可以有效增大接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。高電子遷移率晶體管具有良好的噪聲和增益特性，是設(shè)計(jì)低噪聲放大器的較好選擇。同時(shí)隨著制造技術(shù)的提高，新型90°寬帶功分器能夠比通常的微帶形式的耦合器有更小的體積，給相應(yīng)頻段的平衡式放大器帶來了新的設(shè)計(jì)思路。Agilent的ADS是功能強(qiáng)大的射頻微波仿真平臺(tái)，可以提供豐富且精確的器件仿真模型，使得設(shè)計(jì)更加貼合實(shí)際的電路。在射頻微波電路的設(shè)計(jì)中使用ADS軟件防真可以在設(shè)計(jì)中預(yù)先對(duì)電路的性能進(jìn)行較為精確的優(yōu)化和評(píng)估，減小實(shí)際電路制造中的風(fēng)險(xiǎn)，縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本。
本文給出了基于ATF54143的S波段平衡式低噪聲放大電路的設(shè)計(jì)、仿真分析。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的低噪聲放大器在3～4 GHz，噪聲系數(shù)大小于1．5 dB，增益為(9．6±0．3)dB，輸入／輸出駐波比不大于1．3，輸出1 dB壓縮點(diǎn)為20．5 dBm。
評(píng)論