基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段低噪聲放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的綜述報(bào)告摘要：雙頻段低噪聲放大器（LNA）是現(xiàn)代射頻電路設(shè)計(jì)中重要的組成部分。該文綜述了基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先簡述了LNA的概念及其作用。接著介紹了低噪聲放大器設(shè)計(jì)的一般流程，并對低噪聲傳輸線（LNT）的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了基于0.13μmCMOS工藝的低噪聲放大器設(shè)計(jì)的過程，包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、電流源的設(shè)計(jì)、噪聲和線性性能的優(yōu)化等。最后對基于0.13μmCMOS工藝的低噪聲放大器進(jìn)行了測試與驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該LNA在兩個頻段均具有優(yōu)異的性能，符合設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：雙頻段、低噪聲放大器、CMOS工藝、設(shè)計(jì)、測試、驗(yàn)證1、引言隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，射頻電路的應(yīng)用越來越廣泛，其中低噪聲放大器（LNA）是射頻電路中較為重要的部分，廣泛應(yīng)用于天線前置放大器、射頻接收機(jī)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。目前，深度集成和數(shù)字化是射頻電路設(shè)計(jì)的主要趨勢，對LNA的性能要求也越來越高。因此，如何在盡可能小的尺寸、盡可能低的功耗下實(shí)現(xiàn)高性能、低噪聲的LNA，成為射頻電路設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。2、低噪聲放大器的概念及作用LNA是射頻接收機(jī)中的重要組成部分，其作用是在保證最小可能的降噪系數(shù)的前提下，將小信號放大以使得后續(xù)組件能夠正常工作。與其他放大器不同的是，LNA不僅要具有高增益和低噪聲，還要能夠抵抗大信號的干擾，同時保證線性度和穩(wěn)定性。3、低噪聲放大器的設(shè)計(jì)流程低噪聲放大器的設(shè)計(jì)流程分為以下幾個步驟：（1）確定LNA的頻帶、增益和噪聲系數(shù)等基本參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)確定輸入輸出阻抗。（2）根據(jù)輸入輸出阻抗和基本參數(shù)設(shè)計(jì)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。（3）采用公式或仿真工具（如ADS、Cadence等）計(jì)算LNA的噪聲系數(shù)、增益和線性度等性能指標(biāo)，并進(jìn)行優(yōu)化。（4）設(shè)計(jì)電流源，保證LNA的偏置點(diǎn)穩(wěn)定，提高LNA的線性動態(tài)范圍。（5）對LNA進(jìn)行仿真和優(yōu)化，改進(jìn)其性能。4、低噪聲傳輸線的特點(diǎn)低噪聲傳輸線（LNT）是LNA設(shè)計(jì)中的重要組成部分，是用于匹配LNA和天線的傳輸線。LNT有以下幾個特點(diǎn)：（1）低噪聲：LNT要求具有低噪聲系數(shù)，以保證整個系統(tǒng)的性能。（2）寬頻帶：LNT的頻帶應(yīng)盡可能寬，以適應(yīng)不同的工作頻率。（3）高阻抗：LNT的阻抗應(yīng)盡可能高，以減小功耗。（4）低損耗：LNT的傳輸損耗應(yīng)盡可能小，以提高整個系統(tǒng)的靈敏度。5、基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA設(shè)計(jì)基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA具備以下特點(diǎn)：（1）雙頻段：該LNA同時工作于2.4GHz和5.2GHz兩個頻段。（2）低噪聲：LNA在兩個頻段均具有較低的噪聲系數(shù)，分別為3dB和2dB。（3）高增益：LNA在兩個頻段均具有較高的增益，分別為21dB和19dB。（4）線性度好：LNA具有良好的線性度，能夠在大信號干擾下工作。（5）小尺寸：LNA的面積僅有0.15mm2，功耗為7.8mW?；?.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA的設(shè)計(jì)過程如下：（1）輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)：采用微帶線輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，在2.4GHz和5.2GHz兩個頻段均可實(shí)現(xiàn)50Ω匹配，保證能量傳輸?shù)淖畲蠡?。?）電流源的設(shè)計(jì)：采用了反饋電流源，能夠保證LNA的穩(wěn)定性和線性度。（3）噪聲和線性性能的優(yōu)化：通過優(yōu)化反饋電流源電流和電流鏡等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了較低的噪聲和良好的線性度。6、測試與驗(yàn)證將基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA進(jìn)行測試與驗(yàn)證，其主要測試指標(biāo)包括增益、噪聲系數(shù)、線性度、帶寬等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該LNA在兩個頻段均具有良好的性能，符合設(shè)計(jì)要求。7、總結(jié)本文綜述了基于0.13μmCMOS工藝的雙頻段LNA的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，介紹了LNA的概念及其作用、LNA的設(shè)計(jì)流程、LNT的