引 言

　　LNA用于接收機前端電路，主要用來放大從天線接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，其噪聲指標直接影響接收機的靈敏度，而靈敏度是通信接收機的關鍵指標之一，所以LNA電路設計的優略對于接收機性能至關重要，且在商業應用中，數字通信技術的發展對無線基站用LNA電路提出了更為苛刻的要求。

1 LNA電路的基本理論

　　LNA電路的主要技術指標有噪聲系數(FN)、增益、工作頻帶、輸入／輸出駐波比和增益平坦度等，其中FN和增益對接收機性能的影響較大。

　　設計LNA電路時，在保證電路絕對穩定，避免產生自激振蕩的情況下，盡量降低放大器的FN。對于絕對穩定的晶體管，可以按照最佳噪聲匹配得到最低的FN；對于條件穩定的晶體管，要優先考慮穩定性因素。完成匹配后的放大器，要對穩定因子進行測試，在全頻段內，要求穩定性因子μ>1。

　　為保證低噪聲性能，通過電抗濾波器提供偏置電壓或電流，而不用電阻偏置電路，以避免將電源噪聲和偏置電阻的熱噪聲引入到射頻通道。

　　另外，良好的阻抗匹配設計能夠提高電路傳輸能量，提高系統增益，改善駐波特性，增強系統穩定性，降低噪聲等，在設計LNA電路時，應根據不同的性能需求選擇不同的匹配方式。

2 LNA電路的設計

2．1 器件的選擇和級數的確定

　　設計LNA電路，首先要選擇FN小的放大管。從目前的種類和應用來看，Si和SiGe類低噪聲晶體管的FN要高一些，好的可做到0．7 dB左右，FN稍高的為砷化鎵材料器件，FN最低的為增強型PHEMT(E-PHEMT)器件。本設計選用Agilent的ATF-54143，該放大管為E-PHEMT器件，此類器件具有較優的射頻特性。

　　本文的LNA電路要求實現增益(30±1)dB，FN

　　因為基站性能指標對所用各器件的離散性指標要求極高，故此LNA的設計采用了Murata公司的高精度電感電容進行匹配。為了保證良好性能，PCB板材選用Rogers的RO4350。

2．5 仿真結果

　　單級LNA電路仿真原理圖如圖6所示。

　　在工作頻段內進行仿真和優化，平衡式LNA電路的FN和S參數如圖7所示。

3 LNA電路的實測結果

　　使用Agilent的噪聲分析儀、矢量網絡分析儀、信號源和頻譜分析儀對所設計的LNA電路制成品進行實測，結果如圖8、圖9和表1所示。

4 結 語