超低噪声的S频段放大器设计电路图 及详解

工程师们一般都把RF低噪声放大器设计视为畏途。要在稳定高增益情况下获得低噪声系数可能极具挑战性，甚至使人畏惧。不过，采用最新的GaAs(砷化镓)异质结FET，可以设计出有高稳定增益和低于1dB噪声系数的放大器。本设计就讲述了一个有0.77dB噪声系数的低噪声放大器。

超低噪声的Ｓ频段放大器设计电路图　
工程师们一般都把ＲＦ低噪声放大器设计视为畏途。要在稳定高增益情况
下获得低噪声系数可能极具挑战性，甚至使人畏惧。不过，采用最新的
ＧａＡｓ（砷化镓）异质结ＦＥＴ，可以设计出有高稳定增益和低于１ｄＢ噪声系数
的放大器。本设计就讲述了一个有０．７７ｄＢ噪声系数的低噪声放大器。
制造商们一般会给出低噪声放大器的　输入／输出匹配、噪声系数、增益、
稳定性、１ｄＢ压缩点、二阶和三阶互调分量、带外抑制，以及反向隔离等指标。
这些参数中，很多是互相依赖的，因此在有限　的时间内要满足所有这些设计
标准，工作会很复杂（参考文献２和３）。图１给出了一种灵活的放大器结构，
它能满足所有这些设计标准。




图１，可以用ＧａＡｓ异质结ＦＥＴ设计一款低噪声Ｓ频段ＲＦ放大器。


设计用Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ的Ｏｆｆｉｃｅ　ＡＷＲ建立并仿真。ＮＥＣ的ＮＥ３５０９Ｍ０４　ＧａＡｓＨＪＦＥＴ
（异质结场效应管）用作低噪声高增益晶体管。　电抗匹配的放大器输入采用了
数据表给出的最佳反射系数值，可提供低噪声和高增益。
ＦＥＴ设计常用的方法包括有源偏置与自举，可防止漏源电流随温度而变化。
　而这种设计的结果是一种高性价比的小型自偏置电路，没有给电路增加复杂性。
晶体管的偏置点是２Ｖ的漏源电压，漏极电流为１５ｍＡ，此时晶体管提供约　１６．５ｄＢ
的可接受ＲＦ增益。
电路的另一个设计目标是低噪声放大器的无条件稳定性。晶体管的内部反馈
与带外频率上的过高增益都是　这种电路不稳定的主要原因。设计采用了制造商
的Ｓ参数来分析稳定性问题。尽管Ｌ１、Ｒ１和Ｃ２支路保持了对ＨＪＦＥＴ的低频ｄｃ－
视频频率稳定性，但它们　的组合对Ｓ频段下的工作表现为开路，有助于
实现晶体管的噪声匹配。Ｃ５、Ｃ８、Ｃ９和Ｌ３主要实现了输出的