一种S 波段低噪声放大器的设计
2013-12-21李海华
电子器件 2013年2期
关键词:设计
程 骏,李海华
(1.广东技术师范学院电子信息学院,广州510665;2.华南农业大学图书馆,广州510640)
低噪声放大器(LNA)是微波射频接收机前端的重要组成部分,在射频微波通信电路中,通常需要处理低达-100 dBm 的微弱信号[1],这就要求前端放大器具有很低的噪声系数,同时又兼具一定的增益和带宽。放大器的最小噪声和最大增益一般不能同时获得,最小噪声和最大增益之间存在矛盾[2]。所以低噪声电路在设计时总是以折中的方案来满足要求,以牺牲一定的增益来获得最小的噪声系数。一般情况下,宽带低噪声放大器的增益只有5 dB ~8 dB[3],本文设计的低噪声放大器具有很宽的通频带,同时又拥有高达10 dB 的增益,具有良好的技术性能和较广泛的应用价值。
1 放大器设计与分析
1.1 电路基本结构模型
本文设计的低噪声放大器由直流馈电回路、阻抗匹配网络、稳定性电路、增益控制等几部分组成[4-6]。电路基本结构模型如图1 所示。基于频率、噪声以及设计成本等方面的考虑,本文采用BFP420 作为低噪声放大管,BFP420 是应用于通信电路系统的NPN 射频双极型晶体管,在1.8 GHz 只有1.1 dB 左右的噪声,截止频率可高达25 GHz。同时该管也可以适用于射频振荡器的设计,其振荡频率可达10 GHz。

图1 电路基本结构模型
1.2 确定静态工作点
射频有源电路通常需要提供直流馈电网络,使射频有源器件工作在特定的电压电流条件下,本电路设计中,直流部分采用有源偏置电路。根据安捷伦微波软件仿真结果,BF420 微波管在5 mA 附近有最低的噪声,因此初步确定该管的静态工作点:Vce=2 V,Ic=5 mA,据此即可确定电路的直流偏置电阻参数。……
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