引 言

　　LNA用于接收机前端电路，主要用来放大从天线接收到的微弱信号，降低噪声干扰，其噪声指标直接影响接收机的灵敏度，而灵敏度是通信接收机的关键指标之一，所以LNA电路设计的优略对于接收机性能至关重要，且在商业应用中，数字通信技术的发展对无线基站用LNA电路提出了更为苛刻的要求。

1 LNA电路的基本理论

　　LNA电路的主要技术指标有噪声系数(FN)、增益、工作频带、输入／输出驻波比和增益平坦度等，其中FN和增益对接收机性能的影响较大。

　　设计LNA电路时，在保证电路绝对稳定，避免产生自激振荡的情况下，尽量降低放大器的FN。对于绝对稳定的晶体管，可以按照最佳噪声匹配得到最低的FN；对于条件稳定的晶体管，要优先考虑稳定性因素。完成匹配后的放大器，要对稳定因子进行测试，在全频段内，要求稳定性因子μ>1。

　　为保证低噪声性能，通过电抗滤波器提供偏置电压或电流，而不用电阻偏置电路，以避免将电源噪声和偏置电阻的热噪声引入到射频通道。

　　另外，良好的阻抗匹配设计能够提高电路传输能量，提高系统增益，改善驻波特性，增强系统稳定性，降低噪声等，在设计LNA电路时，应根据不同的性能需求选择不同的匹配方式。

2 LNA电路的设计

2．1 器件的选择和级数的确定

　　设计LNA电路，首先要选择FN小的放大管。从目前的种类和应用来看，Si和SiGe类低噪声晶体管的FN要高一些，好的可做到0．7 dB左右，FN稍高的为砷化镓材料器件，FN最低的为增强型PHEMT(E-PHEMT)器件。本设计选用Agilent的ATF-54143，该放大管为E-PHEMT器件，此类器件具有较优的射频特性。

　　本文的LNA电路要求实现增益(30±1)dB，FN

　　因为基站性能指标对所用各器件的离散性指标要求极高，故此LNA的设计采用了Murata公司的高精度电感电容进行匹配。为了保证良好性能，PCB板材选用Rogers的RO4350。

2．5 仿真结果

　　单级LNA电路仿真原理图如图6所示。

　　在工作频段内进行仿真和优化，平衡式LNA电路的FN和S参数如图7所示。

3 LNA电路的实测结果

　　使用Agilent的噪声分析仪、矢量网络分析仪、信号源和频谱分析仪对所设计的LNA电路制成品进行实测，结果如图8、图9和表1所示。

4 结 语