【摘 要】
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目前无线通信技术的正朝着多标准,宽频段的方向发展,为了使无线通信设备能在宽频带工作,无线通信设备的射频前端必须满足宽频带的要求。而低噪声放大器作为射频无线接收机的
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目前无线通信技术的正朝着多标准,宽频段的方向发展,为了使无线通信设备能在宽频带工作,无线通信设备的射频前端必须满足宽频带的要求。而低噪声放大器作为射频无线接收机的第一级,也必须满足宽频带的要求,它对整个接收机的性能起至关重要的作用,特别是对系统的噪声和灵敏度有着决定性的作用。由于CMOS易于集成,工艺相对成熟,所以研究CMOS宽带低噪声放大器意义重大。本论文通过对宽带低噪声放大器原理以及基本实现方法的研究,设计了一种可以在0.9GHz-2.5GHz频段范围内工作的宽带低噪声放大器。文章分析了宽带低噪声放大器设计难点,并对MOS管的噪声与增益特性进行了建模和仿真。采用了二阶巴特沃斯滤波器作为宽带的输入和输出匹配网络,并对它们的滤波特性和匹配特性进行了仿真。文章还设计了两级Cascode作为主放大电路,并设计了电流镜为放大电路的提供合适的偏置。采用了功耗约束下的噪声优化方法,对噪声和功耗进行了合理的折中和优化。最后基于中芯国际0.18um CMOS的工艺,用Cadence仿真软件对设计的宽带低噪声放大器的整体电路进行了仿真和验证。仿真结果显示,在工作的0.9-2.5GHz宽频带内噪声声系数最大为2.7dB。最大增益为17dB,带内的增益波动为2dB。1dB压缩点和三阶交调点分别为-5.4dBm和1.3dBm,输入输出反射系数均小于-10dB,具有良好稳定性和线性度。各项指标达基本达到到了最初的设计要求。
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