ADS宽带射频低噪声放大电路设计(2)
作为接收机前端设备，低噪放大器的作用是把天线接收到的微小杂信号放大，降低自身和信号中的噪声，抑制后级噪声，有效提高信噪比，保证后续设备正常处理信号，使系统正常工作。它是电子系统中关键的有源微波部件，其设计是射频接收设计的核心内容，研制低噪声、高频率、宽频带的放大器受到人们的广泛关注，因此设计出性能优越，适用范围广的宽带射频低噪声放大器就非常重要。
1.2 国内外发展现状
1.3 本文主要工作和内容
本课题主要研究了0.5GHz～3.5GHz低噪声放大器的设计方法以及制板和实物测试与结果分析。
首先从课题研究的背景和意义引出宽带射频低噪声放大器设计的必要性。第二章开始重点分析射频低噪声放大器设计的理论知识和重要技术指标，如阻抗匹配，S参数，噪声系数等，为后续电路设计奠定理论基础。第三章着重研究了用ADS设计、仿真和优化单级低噪声放大器的方法，将电路设计系统模块化，使其简单易懂，具有参考意义。接着讲了多级放大器的级联，通过整体优化级联电路，使之达到指标要求。还讲了依据电路原理图进行布局布线和版图设计，使放大器可实现化。第四章完成电路板的制作，焊接，实物测试与分析，看是否达到期望指标，能否投入使用。本文最后是结论，致谢和参考文献。
2 射频低噪声放大电路设计理论
2.1 射频电路基础
射频电路的特点是信号的波长与电路的尺寸可相比拟，此时导线上传输的是导行波，沿线各点的电压和电流由时间和空间位置共同决定，是时间和空间的函数，传输线上电压和电流呈现出了波动性，这时必须将它们看作是一种传输的波，电路需要用分布参数和传输线的相关理论来处理。下面介绍射频电路的基础知识。
2.1.1 传输线理论
工作在射频的传输线，其长度与信号波长相比拟或更长，此时导线上存在损耗电阻R1、引线电感L1和分布电容C1，这些参数在频率高时会严重影响信号能量的传输。它们是沿传输线分布的，因此叫做分布参数。有耗线的集总元件等效电路如图2.1：
图2.1 有耗传输线集总元件等效电路图
2.1.2 阻抗
阻抗是传输线理论中一个非常重要的物理量，它由传输线上的电压和电流决定。微波阻抗一般是复阻抗，具有分布效应，分布于沿线各点，且与负载有关，不能直接测量，需要通过测量反射参量或驻波参量而间接获得。
a) 传输线的输入阻抗
传输线上任意一点d的阻抗Zin (d)定义如式(2-1）：
式(2-1）
其中γ=α+jβ，β为波数，值为2π/λ；Z0为传输线的特性阻抗。对于无耗线，
α=0，γ=jβ，则得到式(2-2)：
式(2-2)
从式(2-2)可以看出，传输线上任一点d的阻抗不仅和该点到源的距离有关系，还和负载阻抗ZL相关，可以把它看成从该点向负载看去的输入阻抗。传输线可以用作阻抗变换，实现阻抗匹配。