無線接收機用CMOS低噪聲放大器的研究.pdf

1、近些年來，無線本地局域網在家庭和生活中的作用在世界范圍內得到高速發(fā)展，無線寬帶通信的發(fā)展對無線接收機(例如適用于802.11a無線協議)提出了越來越高的要求。而基于CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝的射頻集成電路具有著廣泛的市場和發(fā)展前景，無線接收機中的關鍵模塊低噪聲放大器(Low Noise Amplifier)則成為熱點中的熱點。作為接收機的第一級，低噪聲放大器的性能對整個接收機系統(tǒng)的性能起著至關重要的作用，因為整個系統(tǒng)的信噪比(

2、SNR)很大程度上取決于LNA的噪聲系數(NF)和增益。因此設計性能良好的LNA成為無線接收機設計的一個重要目標。相對而言，國內的研究開展較晚，與國外相比還存在一定差距。因此，開展本課題的研究具有重要意義。本項目受到國家自然科學基金支持。 本論文首先簡要介紹了傳統(tǒng)源極電感負反饋輸入匹配結構的工作原理，接著分析了該電路結構的優(yōu)點以及缺點，然后針對其缺點，在保留結構優(yōu)點的基礎上做出改進設計：利用一個小值LC網絡代替大感值的柵極電感L

3、g，同時移除源極負反饋電感Ls。采用這種改進型輸入匹配結構，該文基于0.18/μm BSIM3模型設計了一種適用于802.11a無線接收機用的寬帶(5.1GHz-5.8GHz)CMOS低噪聲放大器(LNA)。通過ADS設計驗證的結果表明：該LNA在工作頻帶內可以達到15dB的增益，2.75-3.65dB的噪聲系數，-10dBm的1dB壓縮點以及良好的穩(wěn)定性。雖然輸入匹配由于移除源極負反饋電感Ls受到一定影響，但是有利于降低噪聲系數并減小