基本信息
- 項目名稱：
- 基于ADS仿真的低噪聲放大器研究分析
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡介：
- 目前在低噪聲放大器的設(shè)計方法上，主要是應(yīng)用軟件仿真來設(shè)計電路以滿足指標要求。針對900M附近的頻段，由于集總參數(shù)和微帶線電路，都有可取性及弊端。本文基于ADS仿真軟件設(shè)計了低噪聲放大器放大器及級聯(lián)的帶通濾波器，通過對比研究分析，得出兩種方案所適用的場合。在性能指標上也做出了進一步優(yōu)化，尤其是輸入輸出駐波比, 級聯(lián)帶通濾波器后，指標接近于1。
- 詳細介紹：
- 在整個通信領(lǐng)域，針對不同的頻帶，可以采用不同的方法進行LNA的設(shè)計。從頻段上來看，900M屬于特高頻（UHF）。從整個無線電頻譜劃分來看，雖然此頻率較高，但還是處于射頻低端。在設(shè)計低噪聲放大器過程中，因為其高頻特性，我們無法忽略集總參數(shù)其本身就是一個頻率的函數(shù)，它們所產(chǎn)生的寄生參數(shù)在電路中必須予以考慮，基于以上原因，采用集總參數(shù)設(shè)計的低噪聲放大電路往往可變性較大，集總參數(shù)值的精度往往在實際中也達不到設(shè)計的精度，只能取近似值，這給后期調(diào)試帶來了很大的工作量。與集總參數(shù)對比，采用微帶線設(shè)計低噪聲放大器是另外一個選擇，它的優(yōu)點是制造費用省，重量輕，適用的頻帶寬。由于900M處于射頻低端，其波長較長，為0.33m左右，對于便攜式終端的應(yīng)用，器件尺寸的大小是設(shè)計時要重點考慮的因素。由于該頻段在射頻應(yīng)用中大多都是在便攜式產(chǎn)品領(lǐng)域，我們必須注意當封裝尺寸小到一定程度的時候，芯片便會出現(xiàn)意外。從以上分析可以看出，兩種方法都有其可取性，也有其弊端。本文正是基于上述原因，采用兩種方案設(shè)計了低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，性能指標好，并且對這兩種方案進行了對比分析，從而提出了最佳設(shè)計方案。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 低噪聲放大器（LNA）在通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，它的主要功能是提供足夠且適當?shù)脑鲆鎭矸糯筇炀€接收端的無線信號，由于其處于接收機的第一級，并且本身的噪聲系數(shù)較低，在級聯(lián)后級電路后能改善系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，因而低噪聲放大器設(shè)計的好壞對于接收機的性能起著至關(guān)重要的作用,針對不同頻帶，可采用不同方法設(shè)計LNA。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 從整個無線電頻譜劃分來看,900M屬于特高頻（UHF）。在設(shè)計低噪聲放大器過程中，采用集參數(shù)和微帶線兩種方法都有其可取性，也有其弊端。本文采用這兩種方案設(shè)計了低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，性能指標好，并且對這兩種方案進行了對比分析，從而提出了最佳設(shè)計方案。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 在900M~930M頻段范圍內(nèi)，個人通信系統(tǒng)，GPS等很多電子設(shè)備都工作在這個頻段內(nèi)，低噪聲放大器應(yīng)用很廣泛，在該頻段內(nèi)，采用集總參數(shù)和微帶線搭建低噪聲放大器都有其可取性，也有其弊端。本文基于ADS仿真軟件，采用以上兩種方案設(shè)計頻帶范圍在900M~930M的低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，對這兩種方案進行研究分析，在綜合其性能指標、后期調(diào)試等諸多因素前提下，提出最佳的低噪聲放大器設(shè)計方案。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 低噪聲放大器（LNA）在通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，針對不同頻帶，可采用不同方法設(shè)計LNA。本文基于ADS仿真軟件，采用集總參數(shù)和微帶線兩種方案設(shè)計了頻帶范圍在900M~930M的低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，并對這兩種方案進行研究分析，在綜合其性能指標、后期調(diào)試等諸多因素前提下，提出了兩級放大的低噪聲放大器設(shè)計方案，在級聯(lián)帶通濾波器后，系統(tǒng)噪聲系數(shù)能達到1.56，輸入駐波比達到1.040，輸出駐波比達到1.001。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)代的低噪聲放大器主要面向移動通信基礎(chǔ)設(shè)施基站應(yīng)用，例如收發(fā)器無線通信卡、塔頂放大器(TMA)、組合器、中繼器及遠端/數(shù)字無線頭端等應(yīng)用設(shè)計，目前無線通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)正面臨必須在擁擠的頻譜內(nèi)提供最佳信號質(zhì)量和覆蓋度的挑戰(zhàn)，接收器靈敏度是基站接收路徑設(shè)計中最關(guān)鍵的要求之一，合適的LNA選擇，特別是第一級LNA可以大幅度改善基站接收器的靈敏度。 目前在低噪聲放大器的設(shè)計方法上，主要是應(yīng)用軟件仿真來設(shè)計電路以滿足指標要求。由于LNA的后級要級聯(lián)帶通濾波器，所以二者匹配的好壞對整個系統(tǒng)指標優(yōu)劣有很重要的影響。本文設(shè)計低噪聲放大器及其級聯(lián)的帶通濾波器，在系統(tǒng)匹配上優(yōu)于現(xiàn)在市場上的低噪放芯片，輸入輸出駐波比接近于1。針對900M附近的頻段，由于集總參數(shù)和微帶線電路，都有可取性及弊端，通過對比研究分析，得出兩種方案所適用的場合，目前還未有專門的著作對二者所設(shè)計的電路優(yōu)劣性進行對比。
