基于LTE的寬帶低噪聲放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著通信技術(shù)的日新月異，性能優(yōu)異的射頻電子器件正發(fā)揮著越來越重要的作用。放大器作為射頻通信領(lǐng)域中的重要元器件，它的設(shè)計(jì)性能也伴隨著現(xiàn)代無線電子技術(shù)的進(jìn)步而越來越先進(jìn)。作為當(dāng)前最新、最流行的通信技術(shù)，基于通用移動(dòng)通信技術(shù)的長期演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)下的第四代移動(dòng)通信正迅速被廣大用戶所認(rèn)可。為4G通信設(shè)備設(shè)計(jì)有著卓越性能的低噪聲放大器就很有必要。但是當(dāng)前移動(dòng)通信設(shè)備的低噪放大多屬于窄帶器件，難以滿足 LTE全頻段需要；或者增益小、噪聲系數(shù)大性能難以保證；

2、或者設(shè)計(jì)電路尺寸大難以集成。這些都制約著4G通信技術(shù)的發(fā)展。因此設(shè)計(jì)一款高性能的滿足LTE標(biāo)準(zhǔn)的全頻段的低噪放就被提到了設(shè)計(jì)日程。
　　本文正是基于這一需要，設(shè)計(jì)了一款通用于當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)下的寬頻段、低噪聲系數(shù)、高增益的低噪聲放大器。論文研究了與低噪放設(shè)計(jì)相關(guān)的微帶線理論、阻抗匹配理論以及耦合器設(shè)計(jì)理論，引入了低噪放設(shè)計(jì)過程中非常重要的噪聲系數(shù)、增益及穩(wěn)定性等指標(biāo)參數(shù)，利用傳輸線方程及Smith原圖法進(jìn)行了輸入輸出阻抗的匹配設(shè)計(jì)，

3、利用單電源法進(jìn)行了電路的偏置設(shè)計(jì)，在窄帶器件的基礎(chǔ)上利用平衡式結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性能的完善。本文針對(duì)寬帶LNA設(shè)計(jì)難度大的問題，提出了采用蘭格耦合器的平衡式結(jié)構(gòu)電路。由于蘭格耦合器具有在寬帶條件下耦合性能好的優(yōu)點(diǎn)，使得LNA的帶寬由窄帶的200MHz拓寬到800MHz。經(jīng)過對(duì)所設(shè)計(jì)低噪放的電路原理圖及板圖進(jìn)行仿真，該LTE寬帶低噪放電路工作頻率在1860MHz~2660MHz之間，增益大于13.5dB，噪聲系數(shù)小于1.3dB，輸入端反射系數(shù)小

4、于-25dB，輸出端反射系數(shù)小于-28dB，輸入輸出端口駐波比小于1.2。
　　本文在設(shè)計(jì)過程中，采用了Avago公司的ATF-58143作為有源放大器件，利用強(qiáng)大的射頻電路EDA設(shè)計(jì)軟件ADS完成電路的整體設(shè)計(jì)及仿真。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能少地采用電感等較難集成的元器件，加上蘭格耦合器可以在較小的尺寸下實(shí)現(xiàn)較好的信號(hào)耦合，這些都為減小電路尺寸做出了貢獻(xiàn)。在該設(shè)計(jì)中，最終的電路板圖尺寸為40mm×35.6mm，較很多同類型的低噪放電