基站對(duì)高集成度低噪聲放大器的要求

　　由于調(diào)整器和低噪放晶體管使用相同的制程被集成在一起，因此Vbias和VGS可以相互作用。這種作用一方面通過(guò)校準(zhǔn)溫度的偏移來(lái)幫助確保Ids的溫度穩(wěn)定度，另一方面有助于補(bǔ)償在晶圓工作時(shí)的跨導(dǎo)變化。這些技術(shù)已全部應(yīng)用在MGA-63X系列LNA。

　　偏壓調(diào)整器可以通過(guò)改變外部的電壓(Vbias)來(lái)調(diào)整低噪放的靜態(tài)電流(Ids)。其驅(qū)動(dòng)電流(Ibais<1mA)和大多數(shù)的CMOS器件相當(dāng)?？梢灾苯舆B接到系統(tǒng)的控制器引腳，然后控制低噪放的開(kāi)關(guān)狀態(tài)使其應(yīng)用在時(shí)分模式。

　　可 調(diào)節(jié)的偏壓特性使得工程師在使用器件時(shí)需要在功耗和線性度上做取舍。在不需要高線性度的應(yīng)用中，工程師可以通過(guò)增加Rbias(正常為6.8k歐姆)的電 阻來(lái)達(dá)到省電的目的?；蛘咴谠鲆婧洼敵龉β首兓淮?ΔG和ΔP1dB≤0.5dB)的情況下，通過(guò)改變Idd的電流(25～75mA)，使得低噪放的 OIP3產(chǎn)生大約10dB的變化。這使得具有微控制器控制Vbias的低噪放對(duì)頻譜擁擠的自適應(yīng)能力大大增強(qiáng)。

　　無(wú)論是晶體管的設(shè)計(jì) 還是偏壓調(diào)整器的工作，都在盡量避免使用額外的匹配網(wǎng)絡(luò)。主要是擔(dān)心會(huì)帶來(lái)插入損耗和噪聲系數(shù)的增加。晶體管的幾何結(jié)構(gòu)和它的標(biāo)準(zhǔn)電流已經(jīng)可以保證其輸入 阻抗在50歐姆附近。內(nèi)部集成的動(dòng)態(tài)偏壓調(diào)整器通過(guò)外加電阻的方式也可以保證其不影響低噪放的輸入阻抗。這些措施都是用來(lái)保證低噪放不需要外加的輸入匹 配，幫助獲得最小的噪聲系數(shù)。

　　評(píng)估板的性能

　　為評(píng)估MGA-63X系列低噪放的特性，安華高制作了MGA-633P8的demo板，并在最少外圍器件的情況下，測(cè)試了其900MHz的特性。外圍器件的值是通過(guò)簡(jiǎn)單的仿真獲得，沒(méi)有進(jìn)行最優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)。更多的EVB的仿真信息請(qǐng)參考安華高的應(yīng)用文檔AN-5457。

　　MGA-633P8的DEMO板原理圖如下：

　　在上圖中，輸入電感L1僅具有射頻信號(hào)抑制器的功能，低噪放的輸入損耗對(duì)輸入諧振器的空載Q值并不是特別靈敏。仿真顯示，輸入諧振器空載Q值在20到100 的范圍內(nèi)變化，噪聲系數(shù)的變化量小于0.05。這表明，無(wú)論是使用0402的多層貼片電感還是使用空心的繞線電感，對(duì)低噪放的都影響很小。對(duì)輸入諧振器的 低要求主要用來(lái)確保低噪放設(shè)計(jì)的低成本和小尺寸。

　　EVB的制作圖例如下：

　　圖 中PCB的尺寸為21.5×18×1.4mm，PCB板材有兩層，頂層為Rogers的RO4350，厚度為10mil，底層為低成本的FR4，厚度為 1.2mm，二者的接地銅箔緊緊的結(jié)合在一起。射頻連接器是Johnson的SMA接頭，DC電源接頭是2-pin的連接器，被動(dòng)元件的尺寸都是0402 的，這樣整個(gè)元器件區(qū)域的大小約為8×10mm2。

　　EVB的測(cè)試結(jié)果如下圖：