UHF頻段無(wú)線(xiàn)收發(fā)信機前端設計
2.2 外接低噪聲放大器設計
由前面的分析可知,要減小系統的噪聲就需要在濾波器前加入一級高增益、低噪聲的放大器。在對器件的選擇上,選擇了安華高的HEMT器件ATF-54143,它具有超低的噪聲系數和較高的線(xiàn)性增益。
設計放大器的第一步就是使器件在整個(gè)工作帶寬內及鄰近區域內穩定。將放大器等效為二端口網(wǎng)絡(luò ),則二端口穩定的必要條件可表示為:

只要滿(mǎn)足上述條件,LNA就無(wú)條件穩定。一般LNA不會(huì )在全頻段內都穩定,因此需要添加外部電路使其穩定,最常用的穩定措施是加入負反饋。本設計中就是通過(guò)在源級加入電感反饋使器件穩定,偏置點(diǎn)的選擇采用了手冊推薦的Vds=3 V,Id=60 mA。LNA設計的要點(diǎn)是找到最佳噪聲點(diǎn)并進(jìn)行匹配。對于單級LNA而言,等效為二端口網(wǎng)絡(luò )其噪聲系數可表達為:

Fmin為L(cháng)NA管的最小噪聲系數,Гs為源反射系數,Гopt和RN分別為最佳噪聲反射系數和等效噪聲電阻。在LNA設計時(shí)就是要將輸入端匹配至最佳噪聲點(diǎn),但有時(shí)為了兼顧駐波,增益指標也要進(jìn)行適當的平衡選擇,在寬帶設計中為了保證增益平坦度,往往還要加入負反饋等。實(shí)際設計在A(yíng)DS中仿真如圖4所示,輸入和輸出中都是用π型匹配,仿真結果如圖5所示,增益在20 dB,噪聲0.1 dB,實(shí)際調試中由于匹配元件Q值,以及電路布線(xiàn)等原因都對噪聲產(chǎn)生巨大影響,調試結果在全頻段內噪聲1.1 dB。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/156574.htm
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