无线传输系统中低噪声放大器的设计

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方案，通过该方案可以最大限度地降低放大器的噪声系数，提高放大器的稳定性，并且可以便当地在放大器增益、噪声数和穩定性之间举行折中设计，设计的电路后期调试简朴、产品一致性高，与其他射频部件级联时不需要隔离器。完全能得志无线传输系统的技术要求和批量生产。利用该设计方法设计的放大器已经告成举行批量生产。

2低噪声放大器的设计

本文设计的低噪声放大器主要由输入匹配网络、晶体管放大器、输出匹配网络、偏置电路构成。

2.1放大器的主要技术指标

（1）工作频率：300～400MHz；（2）增益：≥30dB；（3）噪声系数：≤1.2dB；（4）端口驻波：≤1.5；（5）供电电压：+5VDC±0.5V；（6）电流：≤80mA。

2.2放大器设计方案分析

由于设计指标要求的放大器增益要大于30dB，所以设计中采用两级放大晶体管举行设计，每级放大器单独举行输入输出阻抗匹配，然后举行两级放大器级联。设计中选择安华高的低噪声放大器晶体管MGA-53543，该晶体管在300～400MHz频段内高达19dB的增益和1dB的噪声系数足以得志本文中要设计的低噪放的指标要求。

2.2.1MGA-53543的S参数和噪声系数分析

根据MGA-53543的数据手册采用内插法可以得到MGA-53543在350MHz时的S参数：

S11=0.327∠-123，S21=9.471∠141.3，

S12=0.0795∠13.3，S22=0.206∠-128.3

由上面的S参数可以得到Δ=S11S22-S12S21=0.7291∠-21.6

采用外推法可以得到MGA-53543在350MHz时：

NFmin（dB）=1.06，Γopt=0.108∠156.5，Rn=0.1

2.2.2放大器稳定性分析

根据器件S参数可以得到MGA-53543在350MHz时的稳定系数：

所以MGA-53543在350MHz时是不稳定的，需要对输入、输出稳定圆举行判定。

（1）作输入稳定圆。

圆心：

半径：

（2）作输出稳定圆。

圆心：

半径：

（3）作器件在350MHz的噪声系数圆。

圆心：

其中：

半径：

当噪声系数NF分别取：1.07dB，1.2dB，1.3dB，1.4dB，1.5dB时，参数结果如表1所示。

如图1所示，通过在Γ平面作输入稳定圆、输出稳定圆、1.2dB，1.3dB，1.4dB，1.5dB等噪声系数圆、19dB等增益圆察觉在绝大片面处境下MGA-53543可以稳定工作，完全可以得志设计要求。

为了获得最低噪声系数，令

那么有：

为了使那么要求

，

此时，输入驻波比

输出驻波比，资用功率增益：

3.2.3放大器匹配电路和PCB幅员设计

（1）输入、输出阻抗变换电路的设计。输入匹配网络的设计就是把ΓS所对应的归一化阻抗变换到1，输出匹配网络的设计就是把ΓL所对应的归一化阻抗变换到1。

（2）概括设计的输入、输出阻抗变换电路如图2所示。

3.3测试结果

对本文设计的两级级联低噪声放大器电装以后，用噪声仪和网络分析仪举行指标测试。

4结语

本文分析了用安华高公司的MGA-53543设计低噪声放大器的细致过程，在设计过程中通过使用ADS软件对器件的圆图举行仿真分析，找出器件噪声系数、增益和稳定性之间的最正确设计参数，然后根据该参数通过ADS软件举行输入输出匹配电路设计，使用该方法可以一次性完成输入输出