基于GSM的寬帶LNA電路設(shè)計

摘要：通過選用噪聲系數(shù)小、性能優(yōu)良、價格便宜的AT41486晶體管，使用安捷倫公司的ADS軟件，設(shè)計了一個適于基站GSM的多制式寬帶低噪聲放大器(LNA)。該放大器工作頻率范圍為1700MHz～2000MHz，噪聲系數(shù)不大于1．8dB，增益不小于13dB，頻帶內(nèi)增益平坦度不大于0．5-dB，輸入電壓駐波比小于2．0，輸出電壓駐波比小于3．3。電路具有噪聲系數(shù)小，增益大，頻帶內(nèi)增益平坦度小，性能優(yōu)良等特點。
關(guān)鍵詞：全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)；ADS；噪聲系數(shù)；穩(wěn)定性；增益

0 引言
低噪聲放大器(LNA)是無線通信設(shè)備中的關(guān)鍵電路，位于接收設(shè)備的最前端，對從天線接收的微弱射頻信號進(jìn)行放大，其噪聲性能和增益對整機(jī)性能有重要影響，因此，要求該電路在小于要求噪聲指標(biāo)的情況下，具有盡可能高的增益。一般情況下，最小噪聲系數(shù)和最大增益是不能同時達(dá)到的，它們的指標(biāo)主要由輸入匹配電路決定。為了達(dá)到設(shè)計要求，一般都采取兼顧的原則。
在國內(nèi)GSM系統(tǒng)中，工作頻率覆蓋了l710MHz～1990MHz的范圍，如果使用窄帶LNA電路，只能用于一種體制，應(yīng)用受到一定限制。本文設(shè)計的寬帶LNA電路，其工作頻率覆蓋了上述頻率范圍，使接收機(jī)前端的LNA電路具有很大靈活性。

1 低噪聲放大電路的設(shè)計仿真及優(yōu)化
1．1 性能指標(biāo)和器件選擇
設(shè)計要求工作頻率為1700MHz～2000MHz，噪聲系數(shù)小于1．8dB，增益大于13dB，輸入電壓駐波比小于2．0，輸出電壓駐波比小于3．5。
設(shè)計選用Agilent公司的AT41486管。該器件為通用NPN雙極型硅管，具有低噪聲、高增益、頻率特性好等優(yōu)良特性。模型選用ADS自帶的pb參數(shù)模型。
1．2 電路穩(wěn)定性
電路穩(wěn)定性既是放大電路的一個重要指標(biāo)，又是電路正常工作的先決條件。電路穩(wěn)定工作是最基本的要求，而任何射頻電路在某些頻段和某些終端條件下都有產(chǎn)生振蕩的可能性。造成電路不穩(wěn)定的因素很多，主要有管子的S參數(shù)、輸入輸出匹配電路以及選取的工作點等。穩(wěn)定性度量通常用穩(wěn)定因子K、B、△表示，他們是器件小信號S參數(shù)的函數(shù)。在使用ADS工具時，計算K和B兩個參數(shù)非常方便，因此，這里用它們來衡量電路的穩(wěn)定性。計算公式如下：

只要K>l，|B|>0，電路就能穩(wěn)定工作