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)
- 大類:
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介:
- 目前在低噪聲放大器的設(shè)計方法上,主要是應用軟件仿真來設(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。
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。
學術(shù)論文摘要
- 低噪聲放大器(LNA)在通信領(lǐng)域應用廣泛,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。