單片低噪聲放大器技術(shù)研究.pdf

1、隨著近些年微波技術(shù)的飛速發(fā)展,在軍用和民用領(lǐng)域?qū)纹糯笃鞯男枨笤絹碓酱?而單片低噪聲放大器的研究顯得尤其重要。本文設(shè)計的S波段和Ku波段單片低噪聲放大器,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域,具有巨大的市場價值。
　　本論文基于臺灣WIN半導(dǎo)體公司的0.15μm GaAs PHEMT工藝進行研究,通過仿真分別實現(xiàn)了S波段和Ku波段單片低噪聲放大器的電路設(shè)計和版圖設(shè)計。并介紹了MMIC技術(shù)背景和特點,相關(guān)器件模型分析和工藝流程。最后文中深入研究

2、了單片低噪聲放大器的偏置網(wǎng)絡(luò)和匹配電路,最終實現(xiàn)了電路低噪聲、高增益的性能。
　　其中,Ku波段低噪聲放大器采用二級共源拓撲結(jié)構(gòu)。為了便于級聯(lián),為每一級放大電路都設(shè)計了輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò),并將每一級輸入輸出端口都匹配到50歐姆。同時該放大器電路源極串聯(lián)負反饋來提高穩(wěn)定性數(shù)。仿真結(jié)果表明,Ku波段低噪聲放大器在工作頻段即12.25—12.75 GHz內(nèi)滿足絕對穩(wěn)定條件,噪聲系數(shù)小于1.1dB,增益大于20dB,增益平坦度優(yōu)于±0.25

3、dB,輸入輸出回波損耗優(yōu)于15dB。達到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
　　而S波段低噪聲放大器工作在寬頻帶,采用了共源共柵(Cascode)拓撲結(jié)構(gòu),通過該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了低噪聲、高線性度的性能。同時該放大器在第二級晶體管并聯(lián)負反饋來實現(xiàn)寬頻帶的穩(wěn)定。仿真結(jié)果表明,S波段低噪聲放大器在2—2.5 GHz在工作頻段內(nèi)滿足絕對穩(wěn)定條件,噪聲系數(shù)小于0.8dB,增益大于21dB,增益平坦度優(yōu)于±0.5dB。最終成功地設(shè)計了寬帶并且噪聲系數(shù)很低的單片低噪