增益可调超宽带低噪声放大器

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近年来，超宽带技术(UwB)作为一种新兴的无线通信技术成为了研究的热
点。低噪声放大器(LNA)是超宽带系统接收前端最重要的模块，其噪声性能直
接影响整个系统的噪声性能，所以对于超宽带低噪声放大器的研究具有重要的意
义。
本文首先介绍了超宽带低噪声放大器的研究现状和意义，并引出了增益可调
超宽带低噪声放大器研制的必要性；然后系统地概述了超宽带低噪声放大器的基
本理论；最终设计出了性能比较优越的连续增益可调的超宽带低噪声放大器。本
文所做的工作和创新如下：
(1)总结和分析了当前超宽带低噪声放大器的各种结构，对其小信号模型，噪
声模型作了分析并比较了它们的优缺点：
(2)对现有的增益可调技术作了简要地介绍，比较了它们的优缺点：
(3)设计出一种3—5GHz的具有大范围连续增益变化的CMOS可调增益低噪声
放大器，采用两极的共源共栅电路结构，二阶切比雪夫滤波器作为输入，源极跟
随器作为输出，在带内获得了良好的输入输出匹配和噪声性能。通过控制第二级
的偏置电流，获得了36dB的连续增益可调，同时也不影响输入输出匹配．该电路在
最高增益时输入和输出反射系数S11和S22分别小于一10．1dB和．15dB，最高增益达
到23．8dB，最小噪声系数只有1．5dB，三阶交调截点为．7dBm，在1．2V的供压下，
功耗为6．8mW。
(4)提出应用于3．10GHz的连续增益可调的低噪声放大器，采用共栅输入，并
利甩一个简单的高通滤波器置于输入端和电感峰化来实现3—10GHz的宽带匹配。
同样也是通过控制第二级的偏置电流来实现连续增益可调，同时也不影响输入输
出匹配。其电路性能如下：连续增益可调范围是19dB，输入和输出反射系数S11
和S22分别小于．10．3dB和．10．6dB，在12．4dB的最高增益时，最小噪声系数为3．28
dB，在1．5V的供压下直流为13．1mA．
本文提出的电路由ADs软件仿真，采用TSMCO．1
8“m CMOS工艺，并利用
Candence软件画出版图和后仿真，前仿和后仿结果与当前发表过的UwB LNA相
比，具有很大的优越性，并实现了超宽带低噪声的连续增益可调的功能。
【文件名】:12929@52RD_增益可调超宽带低噪声放大器.pdf
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