無(wú)線(xiàn)傳輸系統中低噪聲放大電路的設計

2 低噪聲放大電路總體設計方案
圖1為無(wú)線(xiàn)傳輸系統原理框圖。接收端的功率放大電路模塊由于信道具有衰減特性，經(jīng)遠距離傳輸到達接收端的射頻信號電平多是μV數量級，因此需放大微弱的射頻信號。同時(shí)，信道中還存許多干擾信號，即噪聲，所以該系統設計應采用低噪聲的射頻功率放大電路。

2．1 低噪聲功率放大電路
低噪聲功率放大電路的核心器件是低噪聲功率放大器，由于目前市場(chǎng)上的低噪聲功率放大器性?xún)r(jià)比高，因此該低噪聲功率放大電路無(wú)需設計低噪聲功率放大器，而在于其外圍電路及阻抗匹配。根據設計要求，所選的低噪聲功率放大器應滿(mǎn)足：工作頻段應覆蓋無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的工作頻率433 MHz；工作電壓為3～3.3 V；高增益；低損耗；小噪聲系數。
以下為射頻功率放大器的主要技術(shù)參數。
(1)工作頻率范圍(F)低噪聲功率放大器滿(mǎn)足各項指標的工作頻率范圍。要保證各項指標以及放大器的實(shí)際工作頻率應盡可能在所指定的工作頻率范圍內。
(2)功率增益(G)是指在輸入輸出端口相匹配下，輸出功率和輸入功率的比值。設計過(guò)程中要求功率增益越大越好。
(3)噪聲系數(NF) 噪聲系數常作為接收端的小信號低噪聲放大器的主要技術(shù)指標，該電路設計要求噪聲系數越小越好。
(4)1分貝壓縮點(diǎn)輸出功率(P1dB)在放大器線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍內，其輸出功率隨輸入功率線(xiàn)性增加。隨著(zhù)輸入功率的繼續增大，放大器進(jìn)入非線(xiàn)性區，其輸出功率不再隨輸入功率的增大而線(xiàn)性增大。通常把增益下降到比線(xiàn)性增益低1 dB時(shí)的輸出功率值定義為輸出功率的1dB壓縮點(diǎn)，用P1dB表示。動(dòng)態(tài)范圍越大越好。
(5)三階截斷點(diǎn)(IP3) 三階截斷點(diǎn)是衡量功率放大器線(xiàn)性度的重要指標，工程上常用三階截斷點(diǎn)表征互調畸變。
(6)輸入、輸出駐波比(VSWR)VSWR反映放大電路輸入和輸出端口的阻抗失配情況，因此低噪聲放大器的VSWR應滿(mǎn)足：VSWR越小，反射越小，匹配越好，傳輸效率越高。
(7)回波損耗(Reverse Losation)它是信號反射性能的參數?；夭〒p耗說(shuō)明入射功率的一部分被反射回到信號源。通常要求反射功率盡可能的小，這樣就有更多的功率傳送至負載。
2．2 低噪聲功率放大器選型
根據系統設計要求，以及多種同類(lèi)器件比較，RFMD公司的RF2361具有高性能、低噪聲、高增益、高動(dòng)態(tài)范圍，可接收10 dB的輸入信號，具有工作等待模式的特點(diǎn)，故選用RF2361作為L(cháng)NA主器件。
圖2為RF2361的引腳排列，其中：RF IN為低噪聲功率放大器輸入，需通過(guò)一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )達到50Ω阻抗匹配：RF0UT為低噪聲功率放大器輸出，也需通過(guò)一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )達到50Ω阻抗匹配；同時(shí)電源VCC給整個(gè)電路提供工作電壓。VPD用于控制偏置電流，與偏置電阻R1共同確定偏置電流。GND1、GND2為接地。