基于A(yíng)DS的通信設備低噪聲放大器改進(jìn)設計與仿真
3.5.2輸出匹配電路
輸出網(wǎng)絡(luò )匹配是由微帶線(xiàn)實(shí)現的,采用RF4基板,具體參數為:基板厚度0.8 mm;相對介電常數Er為4.3;磁導率Mur為1;金屬電導率為5.88E+7;金屬層厚度為0.03mm。通過(guò)ADS自帶的微帶線(xiàn)計算工具計算出微帶線(xiàn)寬度1.588 mm,選擇控件MLIN、MTEE、MLEF插入到輸出端。設置2個(gè)優(yōu)化GOAL,其對象分別是S(1,1)和S(2,2),有一點(diǎn)需要注意的是,進(jìn)行優(yōu)化后輸入匹配Smith圓圖的參數也會(huì )有稍微的改變。圖6為輸出匹配的電路設計圖,最終仿真結果如圖7~圖10所示。
由圖8看出,輸入輸出匹配后,輸入端和輸出端的反射系數均小于-15 dB;由圖9和圖10看出。所設計濾波器增益@14.6 dB,噪聲系數@1.39 dB。
4 結論
該系統設計的最終仿真結果:增益為14.6 dB;噪聲系數為1.39 dB,其結果均符合預期設計指標。
若假定條件不變,原設備接收機的最高靈敏度是2μV,那么改進(jìn)低噪聲放大器設計后接收機的靈敏度提高到1.2μV左右。但該結論是僅考慮第一級放大器噪聲,如果考慮到后級噪聲的影響,靈敏度的提高會(huì )稍微降低。
通過(guò)ADS軟件對某通信設備接收機前端低噪聲放大器進(jìn)行仿真設計,仿真選取的電路模型比較簡(jiǎn)單,實(shí)際電路往往會(huì )比仿真模型更復雜,但即便對于復雜電路,只要設置好參數模型仍然能夠進(jìn)行正確的仿真設計。
另外,在實(shí)際設計低噪聲放大器過(guò)程中需實(shí)際測試各項指標,并將測試結果反饋到仿真設計中,重新修訂仿真參數,如此循環(huán)不斷優(yōu)化出理想的低噪聲放大器。因此,噪聲系數的降低可有效提高接收機系統的靈敏度,提高通信設備的作用距離。
評論