面向RoF組網(wǎng)技術(shù)的MMIC LNA研究與設(shè)計(jì).pdf

1、光載無(wú)線通信(RadiooverFiber，RoF)是一種面向未來(lái)的新型組網(wǎng)技術(shù)，它將光纖通信的低損耗、高帶寬特性與無(wú)線通信的廣泛性、靈活性結(jié)合起來(lái)，對(duì)解決當(dāng)今移動(dòng)通信中頻譜資源緊張和數(shù)據(jù)傳輸速率亟待提高等問(wèn)題具有重要意義。對(duì)于任何采用RoF組網(wǎng)技術(shù)的射頻通信系統(tǒng)而言，低噪聲放大器(LNA)都是其中必不可少的模塊，LNA放大來(lái)自天線的微弱信號(hào)，對(duì)接收機(jī)的噪聲系數(shù)和靈敏度具有決定性作用。
　　本論文主要針對(duì)采用RoF組網(wǎng)技術(shù)的IMT

2、-Advanced通信系統(tǒng)中LNA模塊的研制需求，研究分析了低噪聲放大器的基礎(chǔ)理論和實(shí)現(xiàn)方法。首先，從射頻電路的基本概念和理論入手，明確了S參數(shù)、噪聲系數(shù)等概念對(duì)LNA性能的具體意義和相應(yīng)要求。接著，對(duì)與LNA電路設(shè)計(jì)密切相關(guān)的理論:二端口網(wǎng)絡(luò)噪聲特性和FET晶體管的噪聲特性，進(jìn)行了詳細(xì)分析，指明了在LNA電路中獲得優(yōu)異噪聲系數(shù)的途徑。此外，還介紹了幾種常用的LNA電路結(jié)構(gòu)，并且分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。這些工作為后續(xù)的MMICLNA電路的設(shè)計(jì)

3、提供了必備的理論和方法支撐。
　　論文內(nèi)容的重點(diǎn)是對(duì)IMT-Advanced通信系統(tǒng)的兩個(gè)備選頻段450-470MHz和2300-2400MHzMMICLNA模塊的研制工作。在450-470MHzMMICLNA的研制工作中，本文設(shè)計(jì)了采用阻容負(fù)反饋結(jié)構(gòu)單片集成LNA，有效解決了片上大電感帶來(lái)的噪聲性能惡化和芯片集成問(wèn)題，滿足了項(xiàng)目的性能指標(biāo)要求，同時(shí)也為設(shè)計(jì)較低頻率下的單片集成LNA提供了一條可資借鑒的方法。在設(shè)計(jì)另一款2300-

4、2400MHzMMICLNA的電路時(shí)，本文提出了基于噪聲最優(yōu)信號(hào)源阻抗的輸入級(jí)晶體管的選取方法，并且還提出了利用晶體管的本征柵漏電容Cgd的負(fù)反饋?zhàn)饔脺p少LNA輸入匹配網(wǎng)絡(luò)中寄生電阻的方法，這些方法對(duì)提升LNA的噪聲性能表現(xiàn)具有積極意義。
　　最后，通過(guò)流片測(cè)試了所設(shè)計(jì)的MMICLNA電路性能，驗(yàn)證了本文提出的設(shè)計(jì)方法和正確性。本論文所研制的兩款MMICLNA均具有優(yōu)異的噪聲性能，滿足采用RoF組網(wǎng)技術(shù)的通信系統(tǒng)對(duì)LNA的性能要求