從圖3可以看出,當不接入電阻時,晶體管在0.55GHz到1.4GHz都是不穩定的(K<1),但接入轉移電阻后,在0.4~2GHz的頻率范圍內都是穩定的(K>1)。可見,電阻的接入改善和提高了電路的穩定性。
當所選晶體管電路是穩定電路之后,通常就可以利用S參數設計電路的最小噪聲和增益。
2.4 對上述問題的折中處理
上述問題在實際設計中是彼此關聯的,因此,在實際電路設計中應當綜合考慮,靈活應用各種方式,實現整體性能的最佳,注意做好諸如噪聲、增益、線性、功耗等的折中,從而較好地滿足設計指標的要求。為此,我們結合CDMA2000基站中射頻前端低噪聲放大器的設計問題,探討上述方法的綜合應用。
3、CDMA2000基站射頻LNA電路的設計
按照以上原則,設計了用于CDMA2000基站射頻前端的LNA電路,該電路主要性能指標如表1所示[4]。所設計電路的結構框圖如圖4所示。
低噪聲放大器由兩級放大器組成。由于Agilent公司的ATF-34143有著優異的低噪聲性能,故選用它組成第一級放大器,為了保證輸入級的駐波要求和提高動態范圍,采用平衡電路。綜合考慮功耗、增益、噪聲系數、穩定性等各方面指標,采用正負電源為ATF-34143供電。第二級選用Sirenza公司的SGA-6489微波單片放大器,它具有寬頻帶、高增益的特性。
圖5是第一級放大器的ADS仿真結果。從圖5可以看到,在830MHz時,第一級放大器的噪聲系數為0.305dB,增益為18.8dB,穩定系數K為1.21,符合預定要求。用ADS仿真軟件進行仿真,得到第二級放大器的增益和穩定度特性,如圖6所示。在831MHz時,其增益為19dB,穩定系數為1.13。
為了提高第一、二級放大器之間的駐波性能和第二級放大器的穩定性,在第一、第二級放大器之間增加了1dB的固定Ⅱ型衰減器[5]。