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射頻低噪聲放大器的 ADS 設(shè)計④
3.4 放大器的穩(wěn)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(nèi)的穩(wěn)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(chǎn)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(xiàn)象。 若傳輸線終端反射系數(shù)Γ 0 >1 , 則反射電壓的幅度變大(正反饋) 并導(dǎo)致不穩(wěn)定的現(xiàn)象。 反之, 若 Γ 0 >1 , 將導(dǎo)致反射電壓波的幅度變小(負(fù)反饋) 。 當(dāng)放大器的輸入和輸出端的反射系數(shù)的模都小于1,即 Γin<1, Γout<1 時, 不管源阻抗和負(fù)載阻抗如何, 網(wǎng)絡(luò)都是穩(wěn)定的, 稱為絕對穩(wěn)定; 當(dāng)輸入端或輸出端的反射系數(shù)的模大于 1時, 網(wǎng)絡(luò)是不穩(wěn)定的, 稱為條件穩(wěn)定。 對條件穩(wěn)定的放大器, 其負(fù)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(wěn)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(shù)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(xiàn)在絕大多數(shù)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(biāo)是噪聲系數(shù), 所以輸入匹配電路是按照噪聲最佳來設(shè)計的, 其結(jié)果會偏離駐波比最佳的共扼匹配狀態(tài), 因此駐波比不會很好。 此外, 由于微波場效應(yīng)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(guī)律隨頻率升高而下降,為了獲得工作頻帶內(nèi)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(nèi)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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增益:21dB
噪聲系數(shù):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
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頻率:27 ~31 GHz
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