60GHz平衡式单片低噪声放大器

与单端结构相比平衡式放大器具有更好的输入、输出回波损耗,更低的噪声系数,同时1dB压缩点提高3dB,IM3提高6dB,动态范围增加一倍。本文中,每一个单端放大器采用四级级联的方式以在宽频带范围内获得高增益。在59~64GHz范围内,平衡式放大器的小信号增益＞20dB;输入、输出回波损耗均＜-12dB;60GHz处,输出1dB压缩点达到10.5dBm;噪声系数的仿真结果＜3.9dB。芯片采用0.15μm GaAs pHEMT实现,面积为2.25mm×1.7mm。     

基于栅漏寄生电容效应和渐变电感的GaAs pHEMT低噪声放大器设计

基于0.5 μm GaAs pHEMT工艺设计了一款两级单端低噪声放大器单片集成电路。为了降低噪声系数,首先,使用具有高Q值的渐变电感代替普通电感;其次,利用栅漏寄生电容引入的密勒效应,使栅极匹配电感值减小。测试表明,在698-806 MHz频段,输入和输出均实现了良好的匹配,噪声系数小于0.75dB,增益高于32.7dB。输入1dB压缩点为-21.8 dBm,输入三阶交调点为-10 dBm。     

1.1 dB噪声系数的单片微波集成低噪声放大器

设计与实现了一款两级赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)单片微波集成电路(MMIC)低噪声放大器(LNA)。考虑到实际片上无源电感的性能(低Q值),最优噪声匹配往往不能获得最好的噪声性能,相反因为输入电感的存在会增加芯片的面积。设计旨在选择合适的输入晶体管,以免除输入电感的使用,减小芯片的面积。经过优化设计,芯片尺寸为0.8 mm×0.8 mm。测试结果表明,放大器在3.4~3.6 GHz频段内实现了1.1 dB的噪声系数以及25.8 dB的小信号增益,带内回波损耗最大值为-16.5 dB。在回波损耗小于-10 dB的范围内,电路带宽拓展到2.8~4.7 GHz,此时增益最小值为20 dB,噪声最大值为1.3 dB。