【摘 要】
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低噪声放大器(LNA)作为宽带接收机的第一级，是接收系统中关键模块之一，直接影响接着收机的性能。U波段中国移动多媒体广播(CMMB)接收机对 LNA提出了更高的要求：宽带和可变增益。
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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低噪声放大器(LNA)作为宽带接收机的第一级，是接收系统中关键模块之一，直接影响接着收机的性能。U波段中国移动多媒体广播(CMMB)接收机对 LNA提出了更高的要求：宽带和可变增益。本文针对CMMB信号的要求，在分析接收机结构和性能的基础上，提出LNA的整体指标要求，在分析了噪声、增益调节、宽带匹配后，通过对电路合理的宽带匹配，选择适当的增益调节方案，进行宽带范围内噪声优化等措施，保证低噪声和可调节增益的同时实现了宽带匹配。本论文设计的LNA基于TSMC0.25μm1P5M CMOS工艺上实现。后仿真结果表明，当LNA的增益最大时，其噪声系数在宽频带(450MHz-850MHz)内小于2dB；增益在24dB到-3dB之间具有可调的3个增益值；增益变化几乎对输入匹配没有影响，在所有可调增益条件下，反射系数(S11)都能达到小于-12dB；同时电路具备较好的线性和较高的功耗利用率。论文主要工作如下：
1.设计实现了一款适用于 CMMB的宽带可变增益LNA-该低噪声放大器针对CMMB信号的大动态范围，通过自身的增益调节保证整体系统能在一个宽动态范围内正常工作；该LNA还采用了线性度优化技术，以很小的功耗为代价换取了输入三阶交调截点(IIP3)的3-5dBm的提升，在LNA的增益为-3dB条件下，其IIP3大于12dBm；在功率利用方面，电路中加入了使能控制端，关断不用电路，有效的提高了功耗利用率。
2.宽带匹配，也是本文的重点难点之一，通过选择适合设计宽带的LNA结构及一个带通滤波器结构的匹配网络，实现了450MHz-850MHz频带内的良好匹配。
3.分析对比了几种增益控制方式，最后选定旁路控制为最终方案，设计实现了当增益变化时，不会影响电路的匹配特性。
4.在LNA最大增益模式下，设计实现了LNA在450MHz-850MHz宽频带内噪声系数均小于2dB。
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