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低噪声放大器设计中，输入、输出匹配网络的设计是在获得噪声系数、增益指标的前提下，将晶体管的输入阻抗、输出阻抗分别变换到标准的50Ω。通常低噪声放大器的最大增益和最佳噪声系数不可能同时获得，因此，在设计的过程中需要对增益和噪声系数等指标取折衷，以满足设计指标的要求。设计中采用的基板是厚度为1 mm，相对介电常数为2.7的F4B介质板。 第一级放大电路的设计根据ATF54143的小信号S参数计算出放大器中心频率的输入、输出阻抗，输入阻抗Zin=50×(0.999+j3.928E-4)，输出阻抗Zout=50×(1.017+j0.064)，采用共轭匹配的方法，即ZS=Z*in，ZL=Z*out，从而进行输入和输出匹配电路的设计，并采用ADS软件对设计的匹配网络微带电路尺寸进行优化、仿真。放大器的噪声系数频率响应如图4所示，从图中可以看出放大器的噪声系数在中心工作频率大约为0.6dB;图5为放大器增益/频率曲线，可以看出，设计的第一级放大器增益在工作频率范围内大于10dB。
放大电路第二级的MGA86576由于本身就是一个内匹配的增益模块，可直接与第一级进行级联。但为了减小输入/输出回波损耗，所以在此级放大电路加入了匹配电路的设计，步骤与第一级类似，级间用电容相连。 仿真结果 电路设计完成后，使用ADS软件对设计的低噪声放大器进行仿真，其中，图6为低噪声放大器的噪声系数仿真结果，可以看出在1.90GHz～2.10GHz频段中噪声系数NF≤0.67dB;图7为低噪声放大器的增益特性频率响应，在2.0GHz频点上，增益大约为38dB;图8为整个低噪声放大器的输入、输出回波损耗频率响应，其中的虚线是输入回波损耗，实线是输出回波损耗，在整个工作频段内输入回波损耗小于-15dB，输出回波损耗小于-22dB。 结语 本文介绍了一种采用源极串联负反馈提高低噪声放大器稳定性的方法，并设计了一个中心频率为2GHz、带宽为200MHz的L波段低噪声放大器，仿真结果表明，源极串联负反馈可以提高放大器的低频稳定性。 |
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