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GaAs pHEMT负反馈宽带低噪声放大器设计

作者2019-03-27 10:01未知
随着信息社会的发展,为了满足信息传输量爆炸式的增长,无线通信宽带化技术成为通信技术主要发展趋势之一。作为射频接收机前端的关键器件,宽带低噪声放大器的设计与制作已然成为研究热点。本文基于负反馈宽带拓扑,结合寄生电容抵消技术设计了两款不同波段宽带低噪声放大器,并成功流片。本文先介绍了串联反馈共源放大器模型和并联负反馈共源放大器模型。基于放大器设计指标,利用寄生电容抵消技术推导出串并联反馈放大器模型中各器件理论值计算公式,为宽带放大器仿真设计提供理论指导。低噪放偏置电路采用改进型有源偏置电路,同时具备温度补偿和电压波动补偿作用,保证低噪放在复杂环境下的稳定工作。本文利用Agilent公司ADS软件进行电路仿真优化设计、Momentum仿真和版图设计,完成UHF频段宽带低噪声放大器和C波段宽带低噪声放大器MMIC芯片两款芯片设计,并成功流片。同时自行设计测试基板、测试评估板和测试干扰屏蔽盒,完成两款宽带低噪放芯片的优化调试和测试。最后通过SIP(SystemInPackage)封装技术封装成完整低噪放芯片模块。经测试,UHF频段宽带低噪放在供电电压3.3 V条件下,功耗≤45 mW。工作频率为0.2 GHz~2.5 GHz,覆盖GSM、GPS、2.4 GHz WLAN等频段。工作频带内增益≤15 dB,增益平坦度为1.3 dB,噪声系数≤1.3 dB,总尺寸为3 mm×3 mm×1 mm。C波段宽带低噪放在供电电压3.3 V条件下,功耗≤40 mW。工作频率为4.8 GHz~5.8 GHz,覆盖5.8 GHz WLAN多个频段。工作频带内增益≥11.6 dB,增益平坦度为1dB,噪声系数≤1.2dB,总尺寸为3mm×3mm×1mm。
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