【摘 要】
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随着通信技术的发展,射频电路得到越来越广泛的应用,而在射频收发系统中,射频放大器对整个通信系统有着决定性的影响。本文详细分析了射频放大器设计原理,包括输入输出匹配电路设
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随着通信技术的发展,射频电路得到越来越广泛的应用,而在射频收发系统中,射频放大器对整个通信系统有着决定性的影响。本文详细分析了射频放大器设计原理,包括输入输出匹配电路设计、稳定性设计和偏置电路设计等难点,对整个放大电路涉及到的Smith Chart、二端口网络等背景知识也做了详细介绍,结合WLAN802.11b标准和无线接收机的应用要求,采用Avgao公司的P-HEMT低噪声放大管ATF54143设计了一款低噪声放大器,同时采用该公司的晶体管MGA83563设计了一款功率放大器。 在低噪声放大器设计过程中,本文选择了单电源供电的偏置电路结构,然后在源极添加串联负反馈解决其稳定性问题,最后采用共轭匹配和单支节微带线相结合的方式进行输入输出电路的设计,使其输入输出都接近50Ω的匹配,保证最大功率的传输和最小噪声的影响,整个过程都是用ADS仿真软件设计。并且对整个放大电路分别进行S参数仿真、谐波平衡仿真、版图仿真以及版图和原理图联合仿真,仿真结果表明:放大器的噪声系数为1.3dB,增益为15.328dB,输入回波损耗小于-18.5dB,输出回波损耗小于-20dB,LNA的性能良好。本设计和市场上主流的低噪声放大器MAX2644相比,在功率增益相当的情况下噪声系数减小了0.7dB。 本文以MGA83563的S2P文件为基础进行功率放大器的设计,对其进行S参数的仿真,在仿真的基础上得出其输入输出阻抗,利用Smith chart进行匹配设计,最后的仿真结果表明:功率放大器的中心频率为2.4GHz,增益为22dB,输入输出驻波比分别为1.291dB和1.211dB,输入回波损耗为-17.912dB,输出回波损耗为-17.213dB,基本符合设计要求。
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