微波低噪聲放大器的設計與仿真

1 微波低噪聲放大器的作用

　　一般情況下，一個接收系統的接收靈敏度可由以下計算公式來表示：

　　由上式可見，在各種特定(帶寬BW、解調S／N已定)的無線通訊系統中，能有效提高靈敏度的關鍵因素就是降低接收機的噪聲系數NF，而決定接收機噪聲系數的關鍵部件則是處于接收機最前端的低噪聲放大器。

　　圖1所示是接收機射頻前端的原理框圖。由圖1可見，低噪聲放大器的主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，以供系統解調出所需的信息數據，所以，低噪聲放大器的設計對整個接收機來說是至關重要的。

　　2 微波低噪聲放大器的主要技術指標

　　2.1 噪聲系數

　　噪聲系數的定義為放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，即：

　　對單級放大器而言，其噪聲系數的計算為：

　　其中Fmin為晶體管最小噪聲系數，是由放大器的管子本身決定的，Γopt、Rn和Γs分別為獲得Fmin時的最佳源反射系數、晶體管等效噪聲電阻以及晶體管輸入端的源反射系數。

　　對多級放大器。其噪聲系數的計算應為：

　　其中NFn為第n級放大器的噪聲系數，Gn為第n級放大器的增益。

　　對噪聲系數要求較高的系統，由于噪聲系數很小，用噪聲系數表示很不方便，故常用噪聲溫度來表示，噪聲溫度與噪聲系數的換算關系為：