低噪声放大器的两种设计方法(2)

图9 加入输入匹配电路后的S 11 的smit h 原图

3.2 输出匹配电路设计

在完成输入匹配电路设计之后，可以对输出匹配电路进行设计。在此充分发挥CAD 软件的优势，借助优化的方法来实现。基本过程如下：

将输入匹配电路的结果添加到图10中，并在晶体管输出端添加如图所示的微带。调出优化控件，并将优化的目标设置为dB （S ）11））为- 20, dB （S （22）） 为- 15。 在优化开始时，先将T L1, T L2, TL3 宽度设置为61.394 mil，这是为了保障在考虑到板材、板材厚度等因素下微带线的特性阻抗为50 Ω。预设T L1, T L2,TL3 的长度，优化一次后，刷新结果，观察各种图表的指标是否更好，数值是否达到设置的最大值，如果达到最大值，再次改变设置值重新优化。反复多次后，将会达到再次改变这几个数值，若改变后对于各种指标作用不大，可以尝试改变电阻和输入匹配的数值再进行优化。

通过多次调试发现，R1设为15Ω，以及加上TL7后，增益和噪声系数以及输入输出驻波比效果更好。仿真电路原理图及优化控件和目标控件如图10所示。

图10 仿真电路原理图及优化控件和目标控件

3.3 仿真结果

观察最后的仿真结果可以看到，增益为15.816 dB；噪声系数为0.708，该指标均比定性分析时的都要好，其他性能指标如图11所示。

图11 原理图仿真数据

4 结 语

通过对晶体管进行定性分析，可以根据实际需要选择低噪声前置放大器的设计方案，第一种方案的最佳噪声系数是以牺牲增益而得到的；第二种方案是以提高噪声系数为代价，降低驻波比VSWR 的值得到的。2 种方法利用计算机辅助设计工具均可以快速实现，各有各自的存在价值，这在很多场合都得到了应用。

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