微波低噪聲放大器的設(shè)計(jì)與仿真

1 微波低噪聲放大器的作用

　　一般情況下，一個(gè)接收系統(tǒng)的接收靈敏度可由以下計(jì)算公式來(lái)表示：

　　由上式可見，在各種特定(帶寬BW、解調(diào)S／N已定)的無(wú)線通訊系統(tǒng)中，能有效提高靈敏度的關(guān)鍵因素就是降低接收機(jī)的噪聲系數(shù)NF，而決定接收機(jī)噪聲系數(shù)的關(guān)鍵部件則是處于接收機(jī)最前端的低噪聲放大器。

　　圖1所示是接收機(jī)射頻前端的原理框圖。由圖1可見，低噪聲放大器的主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號(hào)，降低噪聲干擾，以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息數(shù)據(jù)，所以，低噪聲放大器的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)接收機(jī)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

　　2 微波低噪聲放大器的主要技術(shù)指標(biāo)

　　2.1 噪聲系數(shù)

　　噪聲系數(shù)的定義為放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，即：

　　對(duì)單級(jí)放大器而言，其噪聲系數(shù)的計(jì)算為：

　　其中Fmin為晶體管最小噪聲系數(shù)，是由放大器的管子本身決定的，Γopt、Rn和Γs分別為獲得Fmin時(shí)的最佳源反射系數(shù)、晶體管等效噪聲電阻以及晶體管輸入端的源反射系數(shù)。

　　對(duì)多級(jí)放大器。其噪聲系數(shù)的計(jì)算應(yīng)為：

　　其中NFn為第n級(jí)放大器的噪聲系數(shù)，Gn為第n級(jí)放大器的增益。

　　對(duì)噪聲系數(shù)要求較高的系統(tǒng)，由于噪聲系數(shù)很小，用噪聲系數(shù)表示很不方便，故常用噪聲溫度來(lái)表示，噪聲溫度與噪聲系數(shù)的換算關(guān)系為：