低噪聲放大器的設計與仿真
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對輸入匹配電路設計完成之后，接下來(lái)就是對輸出匹配電路的設計，使用與輸入匹配電路設計中相類(lèi)似方法，得到輸出匹配電路的初值。之所以這里為初值，是因為當按照目標值設計輸出匹配電路，輸入駐波比達不到指標要求。因此必須對輸出匹配電路進(jìn)行相應調整。為了充分發(fā)揮CAD軟件優(yōu)勢，這里對匹配電路的調整借助于優(yōu)化方法，圖4為優(yōu)化電路的原理圖。
最后加上偏置網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行整體仿真，其實(shí)加不加偏置網(wǎng)絡(luò )對仿真過(guò)程影響并不是很大。因為偏置網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)高頻扼流圈接入的，這就使得射頻信號不會(huì )對電源部分造成影響，同時(shí)，通過(guò)一段四分之一波長(cháng)的傳輸線(xiàn)引入電源。因此，對于射頻電路，電源接入射頻電路的接入點(diǎn)相當于對射頻信號是開(kāi)路的，同樣直流電源的引入也不會(huì )對射頻電路造成影響，并且在RF信號的輸入端也加入了DC Block，進(jìn)一步隔斷直流對
射頻信號的影響。最終電路的拓撲結構如圖5所示。
3 設計結果
3．1 仿真結果
低噪聲放大器設計結果如圖6所示。從圖6可得：在整個(gè)頻帶內，輸入輸出駐波比VSWRl與VSWR2小于1．5：增益以dB(S(2，1))表示大于15 dB，噪聲系數nf(2)小于0．5，而穩定性系數StabFactl以及穩定性因子均大于1，也就是說(shuō)所設計的低噪聲放大器完全滿(mǎn)足指標要求。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157110.htm
3．2 版圖的設計結果
利用ADS可以直接由原理圖生成版圖的特性，首先在A(yíng)DS中由所完成的原理圖生產(chǎn)版圖，通過(guò)對版圖的相應調整，最終以AutoCAD的形式完成版圖與結構圖的設計，結果如圖7所示。
從圖7可以容易發(fā)現，版圖的設計中，在微帶線(xiàn)的兩邊放置許多小方塊，這些小方塊是在微波電路設計中經(jīng)常使用的微調小島。雖然其調節力度有限，但是有了這些微調小島，在一定程度上可以節約設計成本：不至于對電路板的調節心有余而力不足，導致無(wú)法微調而需再版。版圖中扇形開(kāi)路線(xiàn)的應用，起到了對增益平坦度的調節作用：對于某些較低頻率的信號，扇形開(kāi)路線(xiàn)對這些信號短路，從而降低了低端信號的增益。而做成扇形結構可以大幅提高調節范圍。在結構方面需要補充說(shuō)明的一點(diǎn)是：盒體窄邊尺寸必須小于工作頻段最高頻率波長(cháng)的二分之一，這一要求受限于截止波導相關(guān)理論。
4 結束語(yǔ)
通過(guò)簡(jiǎn)單的低噪聲放大器的設計與仿真，論述了整個(gè)低噪聲放大器的設計流程。尤其對ADS中如何實(shí)現低噪聲放大器做了較為詳細的論述，充分體現了計算機輔助設計的優(yōu)勢。在匹配電路的設計中，采用開(kāi)路支節匹配電路；在版圖的設計中，有關(guān)扇形開(kāi)路支節的內容，同樣是對四分之一波長(cháng)阻抗變換理論的體現；在結構設計中也涉及到了截止波導相關(guān)理論的應用，這一切都充分體現了理論與實(shí)踐的完美結合。
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