1-4GHz宽带低噪声放大器的研究

发布时间：2023-11-25 19:33

　　宽带低噪声放大器作为多带多标准射频前端系统的关键模块,是下一代无线通信标准技术研究的热点之一。宽带低噪声放大器作为射频前端系统的第一级有源电路,需要其同时有宽的带宽和低的噪声系数,这是宽带低噪声放大器设计的一个难点。本论文面向1-4GHz内无线通信应用特点和指标要求,分别从器件结构、等效噪声模型、偏置电路、宽带匹配技术以及电路实现等方面对1-4GHz宽带低噪声放大器展开研究,主要的工作及创新如下:(1)针对砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管(GaAs pHEMT)的器件结构和等效噪声模型,分析了影响GaAs pHEMT噪声性能的主要因素,结合仿真,确定了GaAs pHEMT工作在最小噪声状态下的偏置。(2)基于电阻分压偏置电路和并联电阻负反馈电路,提出一种自偏置宽带低噪声放大器,结合射频电路基本理论,分析了自偏置宽带低噪声放大器的带宽、增益以及噪声性能,结合仿真,确定了自偏置宽带低噪声放大器的各个参数。(3)基于噪声匹配和阻抗匹配理论,提出一种宽带匹配电路,对自偏置宽带低噪声放大器进行阻抗匹配,该宽带匹配电路使得宽带低噪声放大器在进行阻抗匹配的同时兼顾噪声匹配。(4)综合以上分析与设计...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要工作
    1.4 论文结构
第二章 宽带低噪声放大器基本理论
    2.1 放大器技术指标
        2.1.1 噪声系数
        2.1.2 增益
        2.1.3 线性度
    2.2 GaAs pHEMT器件结构与工作原理
    2.3 GaAs pHEMT等效电路模型
    2.4 GaAs pHEMT噪声分析
    2.5 本章小结
第三章 宽带低噪声放大器的设计分析
    3.1 传统的宽带匹配技术
        3.1.1 并联电阻负反馈结构
        3.1.2 带通滤波器宽带匹配
        3.1.3 分布式放大器
        3.1.4 共栅极输入技术
        3.1.5 宽带匹配技术总结
    3.2 自偏置负反馈电路与匹配分析
        3.2.1 电路阻抗分析
        3.2.2 电路带宽分析
        3.2.3 电路噪声分析
    3.3 匹配电路
    3.4 本章小结
第四章 宽带低噪声放大器的电路仿真
    4.1 晶体管大小与直流偏置
    4.2 自偏置负反馈电路的仿真
    4.3 噪声匹配与功率匹配的仿真
    4.4 电路稳定性仿真
    4.5 电路的前仿真分析
    4.6 本章小结
第五章 宽带低噪声放大器的版图设计优化与测试
    5.1 电路版图设计
    5.2 寄生效应分析
        5.2.1 PAD与TSV的寄生
        5.2.2 互连线寄生
        5.2.3 信号耦合寄生
    5.3 版图的仿真
        5.3.1 版图的EM仿真
        5.3.2 版图的联合仿真
    5.4 联合仿真结果及分析
    5.5 芯片测试
        5.5.1 在片测试
        5.5.2 键合测试
    5.6 测试结果分析
        5.6.1 增益测试结果分析
        5.6.2 阻抗匹配测试结果分析
        5.6.3 线性度测试结果分析
        5.6.4 噪声测试结果分析
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3867720