基于ADS的通信设备低噪声放大器改进设计与仿真
在某些噪声系数要求极高的系统中，由于噪声系数很小，用噪声系数表示不方便，通常采用噪声温度表示，则噪声温度Te与噪声系数NF的换算关系：
式中，T0为环境温度，通常为290 K。
2．2 功率增益
对于实际的低噪声放大器，功率增益通常是指信源和负载都是50 Ω标准阻抗情况下实测的增益。即先测出没有放大器时输出的功率P1，连接有加入放大器后再测量输出的功率P2，则功率增益G=P2／P1。
噪声最佳匹配情况下的增益称为相关增益。噪声最佳匹配点并非最大增益点，一般相关增益比最大增益低2～4 dB。低噪声放大器的增益应适中，增益太大导致下级混频器输入过大而失真；增益太小不利于抑制后续各级放大器噪声。这是由于在多级放大器噪声系统中，噪声系数表达式为：
式中，NFn为第n级放大器的噪声系数，Gn为第n级放大器的增益。
当增益G1和G2足够大时，整机的噪声系数接近第一级的噪声系数。因此系统前端的低噪声放大器对整个系统的噪声系数大小起决定作用。
2．3 稳定性
低噪声放大器能够正常工作必须满足的首要条件之一是其在工作频段内的稳定性，否则会产生自激振荡。稳定性取决于晶体管的S参数和输入输出网络的反射系数。当晶体管确定工作频率和偏置，也就是晶体管的S参数成为定值后，只要满足式(8)～式(9)，则晶体管绝对稳定。如果不满足绝对稳定状态，通过增加稳定电路设计使晶体管工作在稳定状态。
式中，K为Rollett稳定因数。
2．4 动态范围
动态范围是指低噪声放大器输入信号允许的最小和最大功率的范围。动态范围的上限由最大可接收的信号失真决定，动态范围的下限取决于噪声性能。为了避免大信号输入时产生非线性失真，一般应选择低噪声放大器的输入三阶交调点IIP3较高一点，至少比最大输入信号高30 dB。
评论