基站對高集成度低噪聲放大器的要求

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)寬帶系統的頻率帶寬越來(lái)越寬，基站性能的要求也越來(lái)越高。低噪放，作為基站塔放中的關(guān)鍵器件之一，它不僅影響基站的覆蓋范圍，而且也決定了其他鄰近基站的發(fā)射功率和雜散要求。安華高的高集成度低噪放，例如MGA-63X系列，具有好的噪聲系數和線(xiàn)性度，完全可以滿(mǎn)足此類(lèi)基站的要求。

　　目前，一個(gè)基站的站點(diǎn)通常需要安放多個(gè)無(wú)線(xiàn)發(fā)射器。共享站點(diǎn)的方式，一來(lái)可以降低同一區域的基站站點(diǎn)數量，二來(lái)可以降低各種服務(wù)成本。為滿(mǎn)足這兩個(gè)要求，基站的接收鏈路需具有如下兩個(gè)特點(diǎn)：高接收靈敏度和高帶內/帶外雜散的抑制能力。

　　接收靈敏度用來(lái)表示接收器的弱信號接收能力。具體公式如下：

　　其中BW是指信號帶寬，SNR是指特定信號的信噪比，F是指系統的噪聲系數。

　　根據Friiss方程，系統的噪聲系數可以表述為：

　　其中Gn是指接收鏈路中第n級放大器的增益，Fn是指接收鏈路中第n級放大器的噪聲系數。從公式中可以看出，接收鏈路中的第1級放大器的噪聲對系統噪聲的貢 獻遠遠大于其它放大器的噪聲對系統噪聲的貢獻。因此，低噪聲放大器(LNA)作為接收鏈路的第一級放大器對減小系統噪聲，提高系統的接收靈敏度具有很大的 幫助。

　　目前的基站一般將LNA放置在靠近天線(xiàn)的塔放內。由于減少了塔放和基站地面部分之間的連接電纜的長(cháng)度，這種方式將有助于降低 系統的噪聲系數，并提高整個(gè)系統的接收靈敏度。然而，保證收發(fā)共用一根天線(xiàn)的雙工器和預防帶外阻塞的濾波器由于一定位于比LNA更靠近天線(xiàn)的位置，因此它 們的插入損耗也必然會(huì )增加系統的噪聲系數。這時(shí)，就需要通過(guò)降低LNA的噪聲，來(lái)抵消掉雙工器和濾波器額外產(chǎn)生的噪聲，以保證整個(gè)系統的噪聲系數。

　　在基站中使用的LNA除了噪聲系數這個(gè)指標以外，其他的性能指標也是非常關(guān)鍵的。比如高增益，用于補償塔放和基站地面部分的連接電纜損耗;高線(xiàn)性度，用于保證在強信號下，系統內部信道之間的干擾不會(huì )引起信號失真等等。

　　安華高 MGA-63X系列的特性

　　安華高的微波單芯片高集成電路(MMIC)MGA-63X系列低噪聲放大器采用了最好的降噪技術(shù)。例如，器件封裝采用了2×2×0.75mm的8-pin QFN技術(shù)，可以有效減少由于連接線(xiàn)不連續性造成的功率反射。系列中的每個(gè)器件都具有相同的管腳定義和封裝，方便客戶(hù)使用同樣的PCB，只需要更改單個(gè)器 件，就可以直接覆蓋從400MHz到4GHz的頻率范圍。

　　MGA-63X系列低噪放采用的是具有安華高專(zhuān)利 的0.25微米特征尺寸的砷化鎵增強型模式，ePHEMT制程。這使得低噪放的目標增益(在0.9GHz大于17dB)在只使用一個(gè)晶體管的情況下就可以 達到。整個(gè)制程過(guò)程也保證內部互聯(lián)產(chǎn)生的Johnson噪聲最小。另外，通過(guò)使用高導電的金屬材料使得其噪聲系數可以和陶瓷封裝的器件相比。

　　MGA- 63X系列低噪放的生產(chǎn)技術(shù)有助于其抵制強信號的阻塞。信號阻塞會(huì )導致接收鏈路的增益降低，噪聲增加。一個(gè)不同步的干擾信號，比如同一位置的功率發(fā)射器， 或者一個(gè)同步的干擾源，比如環(huán)行器或者雙工器的泄漏信號，都有可能引起阻塞現象。具有較高的增益壓縮門(mén)限的器件可以適度的抑制阻塞。增益壓縮是放大器的一 個(gè)非線(xiàn)性指標，其位于放大器的線(xiàn)性區域之外。生產(chǎn)制程的低拐點(diǎn)電壓可以允許一個(gè)大的電壓擺動(dòng)在被消峰前存在，從而使得器件具有了高的增益壓縮門(mén)限。

　　MMIC本身由一個(gè)單個(gè)的FET共源放大器和一個(gè)動(dòng)態(tài)偏壓調制器組成，如下圖。

　　動(dòng)態(tài)偏壓可以提高低噪放的線(xiàn)性度，源電感Ls有助于兼顧良好的輸入回波損耗和較低的噪聲系數。