WCDMA分布式基站低噪声放大器电路设计 联系客服

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WCDMA 分布式基站低噪声放大器电路设计

引 言 LNA 用于接收机前端电路,主要用来放大从天线接收到的微弱信号, 降低噪声干扰,其噪声指标直接影响接收机的灵敏度,而灵敏度是通信接收机 的关键指标之一,所以 LNA 电路设计的优略对于接收机性能至关重要,且在 商业应用中,数字通信技术的发展对无线基站用 LNA 电路提出了更为苛刻的 要求。

1 LNA 电路的基本理论 LNA 电路的主要技术指标有噪声系数(FN)、增益、 工作频带、输入/输出驻波比和增益平坦度等,其中 FN 和增益对接收机性能 的影响较大。 设计 LNA 电路时,在保证电路绝对稳定,避免产生自激振荡的 情况下,尽量降低放大器的 FN。对于绝对稳定的晶体管,可以按照最佳噪声 匹配得到最低的 FN;对于条件稳定的晶体管,要优先考虑稳定性因素。完成 匹配后的放大器,要对稳定因子进行测试,在全频段内,要求稳定性因子 μ1。 为保证低噪声性能,通过电抗滤波器提供偏置电压或电流,而不用电阻偏置电 路,以避免将电源噪声和偏置电阻的热噪声引入到射频通道。

另外,良好的

阻抗匹配设计能够提高电路传输能量,提高系统增益,改善驻波特性,增强系 统稳定性,降低噪声等,在设计 LNA 电路时,应根据不同的性能需求选择不 同的匹配方式。

2 LNA 电路的设计 2.1 器件的选择和级数的确定 设计 LNA 电路,首先要 选择 FN 小的放大管。从目前的种类和应用来看,Si 和 SiGe 类低噪声晶体管的 FN 要高一些,好的可做到 0.7 dB 左右,FN 稍高的为砷化镓材料器件,FN 最低的为增强型 PHEMT(E-PHEMT)器件。本设计选用 Agilent 的 ATF-54143, 该放大管为 E-PHEMT 器件,此类器件具有较优的射频特性。 本文的 LNA 电 路要求实现增益(30±1)dB,FN1

dB,输入/输出的驻波小于 1.5,OIP330