基本信息
- 項目名稱：
- 基于ADS仿真的低噪聲放大器研究分析
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 目前在低噪聲放大器的設計方法上，主要是應用軟件仿真來設計電路以滿足指標要求。針對900M附近的頻段，由于集總參數和微帶線電路，都有可取性及弊端。本文基于ADS仿真軟件設計了低噪聲放大器放大器及級聯的帶通濾波器，通過對比研究分析，得出兩種方案所適用的場合。在性能指標上也做出了進一步優(yōu)化，尤其是輸入輸出駐波比, 級聯帶通濾波器后，指標接近于1。
- 詳細介紹：
- 在整個通信領域，針對不同的頻帶，可以采用不同的方法進行LNA的設計。從頻段上來看，900M屬于特高頻（UHF）。從整個無線電頻譜劃分來看，雖然此頻率較高，但還是處于射頻低端。在設計低噪聲放大器過程中，因為其高頻特性，我們無法忽略集總參數其本身就是一個頻率的函數，它們所產生的寄生參數在電路中必須予以考慮，基于以上原因，采用集總參數設計的低噪聲放大電路往往可變性較大，集總參數值的精度往往在實際中也達不到設計的精度，只能取近似值，這給后期調試帶來了很大的工作量。與集總參數對比，采用微帶線設計低噪聲放大器是另外一個選擇，它的優(yōu)點是制造費用省，重量輕，適用的頻帶寬。由于900M處于射頻低端，其波長較長，為0.33m左右，對于便攜式終端的應用，器件尺寸的大小是設計時要重點考慮的因素。由于該頻段在射頻應用中大多都是在便攜式產品領域，我們必須注意當封裝尺寸小到一定程度的時候，芯片便會出現意外。從以上分析可以看出，兩種方法都有其可取性，也有其弊端。本文正是基于上述原因，采用兩種方案設計了低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，性能指標好，并且對這兩種方案進行了對比分析，從而提出了最佳設計方案。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 低噪聲放大器（LNA）在通信領域應用廣泛，它的主要功能是提供足夠且適當的增益來放大天線接收端的無線信號，由于其處于接收機的第一級，并且本身的噪聲系數較低，在級聯后級電路后能改善系統(tǒng)的噪聲系數，因而低噪聲放大器設計的好壞對于接收機的性能起著至關重要的作用,針對不同頻帶，可采用不同方法設計LNA。
科學性、先進性及獨特之處
- 從整個無線電頻譜劃分來看,900M屬于特高頻（UHF）。在設計低噪聲放大器過程中，采用集參數和微帶線兩種方法都有其可取性，也有其弊端。本文采用這兩種方案設計了低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，性能指標好，并且對這兩種方案進行了對比分析，從而提出了最佳設計方案。
應用價值和現實意義
- 在900M~930M頻段范圍內，個人通信系統(tǒng)，GPS等很多電子設備都工作在這個頻段內，低噪聲放大器應用很廣泛，在該頻段內，采用集總參數和微帶線搭建低噪聲放大器都有其可取性，也有其弊端。本文基于ADS仿真軟件，采用以上兩種方案設計頻帶范圍在900M~930M的低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，對這兩種方案進行研究分析，在綜合其性能指標、后期調試等諸多因素前提下，提出最佳的低噪聲放大器設計方案。
學術論文摘要
- 低噪聲放大器（LNA）在通信領域應用廣泛，針對不同頻帶，可采用不同方法設計LNA。本文基于ADS仿真軟件，采用集總參數和微帶線兩種方案設計了頻帶范圍在900M~930M的低噪聲放大器及其后級帶通濾波器，并對這兩種方案進行研究分析，在綜合其性能指標、后期調試等諸多因素前提下，提出了兩級放大的低噪聲放大器設計方案，在級聯帶通濾波器后，系統(tǒng)噪聲系數能達到1.56，輸入駐波比達到1.040，輸出駐波比達到1.001。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 現代的低噪聲放大器主要面向移動通信基礎設施基站應用，例如收發(fā)器無線通信卡、塔頂放大器(TMA)、組合器、中繼器及遠端/數字無線頭端等應用設計，目前無線通信基礎設施產業(yè)正面臨必須在擁擠的頻譜內提供最佳信號質量和覆蓋度的挑戰(zhàn)，接收器靈敏度是基站接收路徑設計中最關鍵的要求之一，合適的LNA選擇，特別是第一級LNA可以大幅度改善基站接收器的靈敏度。 目前在低噪聲放大器的設計方法上，主要是應用軟件仿真來設計電路以滿足指標要求。由于LNA的后級要級聯帶通濾波器，所以二者匹配的好壞對整個系統(tǒng)指標優(yōu)劣有很重要的影響。本文設計低噪聲放大器及其級聯的帶通濾波器，在系統(tǒng)匹配上優(yōu)于現在市場上的低噪放芯片，輸入輸出駐波比接近于1。針對900M附近的頻段，由于集總參數和微帶線電路，都有可取性及弊端，通過對比研究分析，得出兩種方案所適用的場合，目前還未有專門的著作對二者所設計的電路優(yōu)劣性進行對比。
