低噪声放大器的两种设计方法
3 以噪声系数为主兼顾增益为设计目标方案的仿真
3．1 输入匹配电路设计
如果选择基板材料为环氧玻璃FR-4基板，介电常数为4．3，厚度为0．8 mm，则2．1 GHz时的晶体管输入阻抗为1 6．827-j16．041。采用上述匹配电路生成方法，输入匹配电路采用ADS设计向导中的单支节模块来设计。可以很快得到图8中的匹配电路。如图9所示，图中m6=50(0．927+j0．001)。与50 Ω的非常接近，所以得出的输入端匹配情况比较合理。
3．2 输出匹配电路设计
在完成输入匹配电路设计之后，可以对输出匹配电路进行设计。在此充分发挥CAD软件的优势，借助优化的方法来实现。基本过程如下：
将输入匹配电路的结果添加到图10中，并在晶体管输出端添加如图所示的微带。调出优化控件，并将优化的目标设置为dB(S(11))为-20，dB(S(22))为-15。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/187557.htm
在优化开始时，先将TL1，TL2，TL3宽度设置为61．394 mil，这是为了保障在考虑到板材、板材厚度等因素下微带线的特性阻抗为50 Ω。预设TL1，TL2，TL3的长度，优化一次后，刷新结果，观察各种图表的指标是否更好，数值是否达到设置的最大值，如果达到最大值，再次改变设置值重新优化。反复多次后，将会达到再次改变这几个数值，若改变后对于各种指标作用不大，可以尝试改变电阻和输入匹配的数值再进行优化。
通过多次调试发现，R1设为15 Ω，以及加上TL7后，增益和噪声系数以及输入输出驻波比效果更好。仿真电路原理图及优化控件和目标控件如图10所示。
3．3 仿真结果
观察最后的仿真结果可以看到，增益为15．816 dB；噪声系数为0．708，该指标均比定性分析时的都要好，其他性能指标如图11所示。
4 结语
通过对晶体管进行定性分析，可以根据实际需要选择低噪声前置放大器的设计方案，第一种方案的最佳噪声系数是以牺牲增益而得到的；第二种方案是以提高噪声系数为代价，降低驻波比VSWR的值得到的。2种方法利用计算机辅助设计工具均可以快速实现，各有各自的存在价值，这在很多场合都得到了应用。
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