文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
基于SiGe HBT的超宽带低噪声放大器的研究与设计
姓名:李佳
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张万荣
20090501
摘要低噪声放大器呛芏嗌淦怠⑽⒉ㄏ低车牡谝患赌?椋男阅芎没抵接影响整个通信系统的性能。随着无线通信技术的广泛应用,数据传输速率越来越大,要求频带越来越宽,因此超宽带技术υ硕1韭畚难芯康闹氐是超宽带低噪声放大器的设计,论文从器件的选取、工作点的选择、电路结构的设计等方面探讨了宽带低噪声放大器的设计方法,并给出了三款放大器的设计实例。本文首先提出了一款单级⒔辛松杓啤Q∮酶咂档噪声的魑S性雌骷A吮阌谑迪郑∮眉虻ヒ仔械牡缱韪悍蠢〗构设计M辈捎梅⑸浼ù8悍蠢『图缂ú⒘8悍蠢。筁达到高增益、低噪声系数以及良好的输入输出匹配。仿真结果表明,在工作频带内,的单级增益锏,增益平坦度小于肷凳∮,直鹦∮冢和.,且放大器无条件稳定。单级敬锏绞导视τ的性能指标。为了使锏礁玫男阅埽酉吕瓷杓屏艘豢盍郊禨NA舜锏礁咴鲆妫琇采用两级级联结构。同时,采用了加有电感、电容的多重并联和串联反馈技术保证电路实现良好的输入输出匹配以及增益平坦度。此外,通过分析集电极偏置电流和最小噪声系数的关系,选择合适的工作点以实现低噪声系数。仿真结果表明,在范围内,叽鲆嫫坦度小于,噪声系数小于琒和谡銎荡诰∮谝,且放大器无条件稳定。阅芰己谩达林顿结构容易实现高增益,因此为了进一步改善泶鲆妫郊缏分械牡诙毒骞苡么锪侄俣源妗M庇呕缏返墓ぷ髯刺实改变反馈支路的结构,在取得高增益的前提下保证其它性能良好。仿真结果表明,谡銎荡谔岣吡,蚐均小于.,噪声系数小于性能得到进一步改善。关键词:射频电路:超宽带;低噪声放大器;’
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导师签名:季髂日期:疰幽签名:麓扯日期:。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
————————————曼寡曼毫曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼第滦髀引言微波和射频工程是一个令人振奋且充满生机的领域,一方面,现代电子器件取得了最新的发展;另一方面,目前对语音、数据、图像通信能力的需求急剧增长。在这一通信变革之前,微波技术几乎是国防工业一统天下的领域,而近年来对无线寻呼、移动电话、广播视频、有绳和无绳计算机网络等应用的通信系统需求的迅速扩大正在彻底改变工业的格局。这些系统正在用于各种场合,包括机关团体、生产制造工厂、市政基层设施,以及个人家庭等。应用和工作环境的多样性伴随着大批量生产,从而使微波和射频产品的低成本制造能力大为提高。这又转而降低了大批新型的低成本无线、有线射频和微波业务的实现成本,其中包括廉价的手持己缴璞浮⑵捣雷怖状铮约暗酱τ惺鄣目泶址袢肟诘取在很多纷繁的无线设备中,低噪声放大器潜夭豢缮俚墓丶考V所周知,呛芏嗌淦怠⑽⒉ㄏ低车牡谝患赌?图所示为低噪声放大器在无线收发机中所处的位置脑肷⒃鲆娴忍匦远韵低车恼逍阅苡跋旖大,其性能的好坏对整个装置的使用都有相当大的影响,因此低噪声放大器的设计是通讯接收装置的关键。,因为带宽越大数据传输率就越高。但是现行的窄带技术不能满足高数据传输率、安全的通讯和好的材料穿透性的要求,因此超宽带技术应运而生。图低噪声放大器在无线收发机中所处的位置抗穹;’,:■一
课题研究背景笛榻岫..芯片的生产具有竞争力。基于以上优点,技术逐渐成为电路中的佼佼域对射频放大模块的需求量也越来越大。特别是由于无线电通信频率资源的日益饼怔北京工业大学工学硕士学位论文年代中期以来,甐化合物半导体技术一直在姓纪持蔚位。在大部分高频通讯系统中,场效应晶体管虶异质结双极晶体管赗⒉ú分写τ谥匾5匚唬⒃诖肆煊蚣ち揖赫H欢由于工艺成本等原因,技术要取得高产额、高集成是很困难的。因此,很多低价格、高性能技术对现有的电路形成了挑战。技术具有下列特性:高线性度、低相位噪声、低功耗,与其他已有的技术比,器件在一个较宽的温度范围内稳定。而且,技术的关键优势是它与成熟的工艺兼容,使者。加之芯片的成本