基于GSM的寬帶LNA電路設計

摘要：通過(guò)選用噪聲系數小、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜的AT41486晶體管，使用安捷倫公司的ADS軟件，設計了一個(gè)適于基站GSM的多制式寬帶低噪聲放大器(LNA)。該放大器工作頻率范圍為1700MHz～2000MHz，噪聲系數不大于1．8dB，增益不小于13dB，頻帶內增益平坦度不大于0．5-dB，輸入電壓駐波比小于2．0，輸出電壓駐波比小于3．3。電路具有噪聲系數小，增益大，頻帶內增益平坦度小，性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：全球數字移動(dòng)電話(huà)系統；ADS；噪聲系數；穩定性；增益

0 引言
低噪聲放大器(LNA)是無(wú)線(xiàn)通信設備中的關(guān)鍵電路，位于接收設備的最前端，對從天線(xiàn)接收的微弱射頻信號進(jìn)行放大，其噪聲性能和增益對整機性能有重要影響，因此，要求該電路在小于要求噪聲指標的情況下，具有盡可能高的增益。一般情況下，最小噪聲系數和最大增益是不能同時(shí)達到的，它們的指標主要由輸入匹配電路決定。為了達到設計要求，一般都采取兼顧的原則。
在國內GSM系統中，工作頻率覆蓋了l710MHz～1990MHz的范圍，如果使用窄帶LNA電路，只能用于一種體制，應用受到一定限制。本文設計的寬帶LNA電路，其工作頻率覆蓋了上述頻率范圍，使接收機前端的LNA電路具有很大靈活性。

1 低噪聲放大電路的設計仿真及優(yōu)化
1．1 性能指標和器件選擇
設計要求工作頻率為1700MHz～2000MHz，噪聲系數小于1．8dB，增益大于13dB，輸入電壓駐波比小于2．0，輸出電壓駐波比小于3．5。
設計選用Agilent公司的AT41486管。該器件為通用NPN雙極型硅管，具有低噪聲、高增益、頻率特性好等優(yōu)良特性。模型選用ADS自帶的pb參數模型。
1．2 電路穩定性
電路穩定性既是放大電路的一個(gè)重要指標，又是電路正常工作的先決條件。電路穩定工作是最基本的要求，而任何射頻電路在某些頻段和某些終端條件下都有產(chǎn)生振蕩的可能性。造成電路不穩定的因素很多，主要有管子的S參數、輸入輸出匹配電路以及選取的工作點(diǎn)等。穩定性度量通常用穩定因子K、B、△表示，他們是器件小信號S參數的函數。在使用ADS工具時(shí)，計算K和B兩個(gè)參數非常方便，因此，這里用它們來(lái)衡量電路的穩定性。計算公式如下：

只要K>l，|B|>0，電路就能穩定工作