【摘 要】
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宽带无线通信系统因为具有高速数据传输等优势,在雷达系统、卫星通信、车载通信以及其他短距离通信领域都有着广泛应用。为新兴应用而开发的先进雷达系统需要具有处理宽带信
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宽带无线通信系统因为具有高速数据传输等优势,在雷达系统、卫星通信、车载通信以及其他短距离通信领域都有着广泛应用。为新兴应用而开发的先进雷达系统需要具有处理宽带信号能力的射频收发机,并且用于雷达系统的射频收发机正朝着单片集成化的方向发展,把具有多个功能的电路集成在一个芯片上的研究越来越成为一个热点。低噪声放大器（LNA）是先进雷达系统接收机链路中的第一个有源模块,其性能对整个系统具有重要影响。本课题主要是对用于相控阵雷达系统的宽带低噪声放大器进行研究。本论文基于IBM 0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计一款6-18GHz低噪声放大器,该低噪声放大器采用两级放大器级联结构,为了提高放大器的反向隔离度并且进一步提高增益,两级放大器均采用Cascode结构,并同时采用新型的并联电感峰化技术拓展带宽,改善线性度。放大器输入级采用电阻并联负反馈和射极电感负反馈技术,改善增益平坦度,拓展带宽。本论文设计的低噪声放大器采用遗传算法进行输入阻抗匹配并取得了良好的效果。本论文进行了电路设计、前仿真、版图设计和电磁场混合后仿真,仿真结果表明,在3.3V电源电压下和6-18GHz频率范围内,低噪声放大器的带内增益范围为18.02-19.50dB,带内波动小于1.5dB,噪声系数为3.54-4.33dB,输入匹配S11小于-14.3dB,输出匹配S22小于-20.3dB,输出1dB压缩点为14.15dBm,总电流为21.4mA。本论文所设计的低噪声放大器满足设计指标要求,经流片测试验证后可以应用于相控阵雷达和5G通信设备中。
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