單片低噪聲放大器技術研究.pdf

1、隨著近些年微波技術的飛速發(fā)展,在軍用和民用領域對單片放大器的需求越來越大,而單片低噪聲放大器的研究顯得尤其重要。本文設計的S波段和Ku波段單片低噪聲放大器,廣泛應用于衛(wèi)星通信領域,具有巨大的市場價值。
　　本論文基于臺灣WIN半導體公司的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計和版圖設計。并介紹了MMIC技術背景和特點,相關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構。為了便于級聯(lián),為每一級放大電路都設計了輸入輸出匹配網(wǎng)絡,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)。仿真結果表明,Ku波段低噪聲放大器在工作頻段即12.25—12.75 GHz內滿足絕對穩(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。達到了預期的設計目標。
　　而S波段低噪聲放大器工作在寬頻帶,采用了共源共柵(Cascode)拓撲結構,通過該結構實現(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。仿真結果表明,S波段低噪聲放大器在2—2.5 GHz在工作頻段內滿足絕對穩(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。最終成功地設計了寬帶并且噪聲系數(shù)很低的單片低噪