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基于ADS的S波段的低噪声放大器设计

作　者: 王腾飞
导　师: 吴先良
学　校: 安徽大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 平衡式低噪声放大器 ADS S波段
分类号: TN722.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

当今社会的移动通信技术发展之迅速,使得人们的生活、娱乐、科技方面都得到了很大的改善,所以人们也追求更高的通信技术。也促使了它的发展。另一方面也是因为无线通信带来了很多方便之处,所以它的发展速度非常快,在人类社会中已占据很重要的地位。在无线通信系统中,因为射频接收机位于整个系统的第一级,因此整个系统的性能优劣与否很大程度上取决于接收机的性能。而低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)又是各种接收机的第一级,所以整个接收机的性能优劣与否又取决于LNA的性能。所以设计一个性能优良的低噪声放大器就变的尤为重要了。本文通过对低噪放设计的理论分析,利用ADS软件设计出了平衡式低噪声放大器,其工作频率：2.3GHz—2.6GHz,增益：35±0.5dB,噪声<1.1dB,驻波小于1.3。并加工成品,通过矢网和噪声仪对其进行了实际测量,测量结果与仿真设计结果很相符。本论文主要包括以下内容：第一章讲述了无线通信的发展,介绍了研究一个性能优良的低噪声放大器的意义,并介绍了低噪放的应用。第二章阐述了二端口网络理论和放大器的一些基本指标,还介绍了设计低噪声放大器的晶体管选取及拓扑结构的选取,并简要介绍了平衡式放大器的优点。第三章和第四章利用ADS对低噪声放大器的仿真设计并详细介绍了设计平衡式放大器的过程,并对设计的低噪放加工成品,测试了其相关指标。第五章对本文的工作进行了总结。本文所设计的平衡式低噪声放大器在工作频段内性能优良,完全达到了所要设计的产品指标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题研究背景、发展现状及研究意义  8-10
  1.2 低噪声放大器的应用  10-11
  1.3 本设计的主要内容  11-12
第二章低噪声放大器的理论设计  12-33
  2.1 二端口网络理论  12-15
    2.1.1 S参量的定义  12-14
    2.1.2 S参量的物理意义  14-15
  2.2 低噪声放大器的技术指标  15-23
    2.2.1 稳定性  15-17
    2.2.2 增益  17-20
    2.2.3 噪声  20-23
    2.2.4 驻波和增益平坦度  23
  2.3 LNA电路设计方案的选取  23-32
    2.3.1 单级放大电路拓扑结构的选取  23-27
    2.3.2 整体电路的拓扑结构选取  27-28
    2.3.3 晶体管的选取  28-30
    2.3.4 偏置电路的方案考虑  30-32
  2.4 小结  32-33
第三章利用ADS对平衡式放大器进行仿真设计  33-50
  3.1 电路设计的主要步骤  33
  3.2 稳定性分析设计  33-38
  3.3 匹配电路的设计  38-46
  3.4 平衡式放大器的整体仿真设计  46-49
  3.5 小结  49-50
第四章实际电路的测试  50-54
  4.1 测试的实验装置系统  50-51
  4.2 放大器的测试结果  51-54
第五章总结  54-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
攻读硕士学位期间发表的论文  59

基于ADS的S波段的低噪声放大器设计

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