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射頻低噪聲放大器的 ADS 設計④

3.4 放大器的穩定性

晶體管放大器電路原理框圖如圖 3.1 所示放大器必須滿足的首要條件之一是其在工作頻段內的穩定性。這一點對于射頻電路是非常重要的，因為射頻電路在某些工作頻率和終端條件下有產生振蕩的趨勢。考察電壓波沿傳輸線的傳輸，可以理解這種振蕩現象。若傳輸線終端反射系數Γ 0 >1 ，則反射電壓的幅度變大（正反饋）并導致不穩定的現象。反之，若 Γ 0 >1 ，將導致反射電壓波的幅度變?。ㄘ摲答仯?。當放大器的輸入和輸出端的反射系數的模都小于1,即 Γin<1, Γout<1 時，不管源阻抗和負載阻抗如何，網絡都是穩定的，稱為絕對穩定；當輸入端或輸出端的反射系數的模大于 1時，網絡是不穩定的，稱為條件穩定。對條件穩定的放大器，其負載阻抗和源阻抗不能任意選擇，而是有一定的范圍，否則放大器不能穩定工作。
3.5 輸入阻抗匹配
低噪聲放大器與其信號源的匹配是很重要的。放大器與源的匹配有兩種方式：一是以獲得噪聲系數最小為目的的噪聲匹配，二是以獲得功率傳輸和最小反射損耗為目的的共軛匹配。一般來說，現在絕大多數的 LNA 均采用后一種匹配方法，這樣可以避免不匹配而引起 LNA 向天線的能量反射，同時，力求兩種匹配接近。
3.6 端口駐波比和反射損耗
低噪聲放大器主要指標是噪聲系數，所以輸入匹配電路是按照噪聲最佳來設計的，其結果會偏離駐波比最佳的共扼匹配狀態，因此駐波比不會很好。此外，由于微波場效應晶體或雙極性晶體管，其增益特性大體上都是按每倍頻程以 6dB 規律隨頻率升高而下降，為了獲得工作頻帶內平坦增益特性，在輸入匹配電路和輸出匹配電路都是無耗電抗性電路情況下，只能采用低頻段失配的方法來壓低增益，以保持帶內增益平坦，因此端口駐波比必然是隨著頻率降低而升高。

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頻率：20 ～32 GHz
增益：21dB
噪聲系數：1.5dB
-1dB輸出功率：10.0dBm
輸入回波損耗：-14dB
輸出回波損耗：-15dB
工作電流：34mA @+5V