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关于LNA的噪声分析~

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我用atf54143做了一个LNA,1.3-1.9G,驻波和增益都不错,但是噪声系数和仿真差别很大,仿真只有0.55DB,但是实际测试结果为1.1-1.2,而且我不址做一个,基本都是这种情况,实测值和仿真要差0.6DB左右,我一直搞不懂是什么原因,我用是普通电容,电感是自己绕的,有人说是用的电感和电容不对,但是我不知道该什么选电感电容,也不知道到底是不是这个原因,所以在这里问下,希望大家帮我解决下~~   ^_^

全用atc的

测试时的cable,连接器的差损对吗?

都是校准了的   应该不是插损问题

做LNA和一般的功放不一样,你所需要最关健的最佳噪声,而不是最佳功率,有时候要牺牲一点驻波和增益,可能噪声会更好一点.再就是测试的时候要把接口检查清楚,另外矫正的时候把IL矫进去.

楼上说的对,要牺牲增益来降低噪声

除了调试的时候适量牺牲增益和驻波,还要注意LNA上所用元件的Q值很重要,要尽量大才行。
另请问小编,我也做LNA,你用的是什么软件仿真?你是按仿真的一焊上去不用调增益驻波就很好,只是噪声大一点吗?那已经很不错了啊,关键还是要调一调,调试很重要的

我用ADS仿真的,肯定不可能安上去就好了,还是要调试,不过楼上兄弟说到了Q值的影响,这个我到是没怎么注意,有什么具体的说法呢?

这个管子我们也在用,噪声系数确实很少有调到小于1的,而且我还问了老工程师,他的经历也类似。给我的感觉是要想达到管子给定的指标,很难,不知道有没人能做到的,可以站出来好好讲讲。

应该是没掌握好方法吧   也有人做出0.5-0.7的,那是高手~~

电源滤波、PCB板器件放置、信号线与电源线、过孔…………都慢慢考虑清楚才行

LNA做匹配的时候要匹配到最小噪声上,不是要做最大增益或者是最小驻波的。
低噪声放大器主要指标是噪声系数,所以输入匹配电路是按照噪声最佳来设计的,其结果会偏离驻波比最佳的共扼匹配状态,因此驻波比不会很好。
输入、输出匹配时,噪声并非最佳。相反有一定失配,才能实现噪声最佳。
对于MES FET(金属半导体场效应晶体管)来说,其内部噪声源包括热噪声、闪烁噪声和沟道噪声。这几类噪声是相互影响的,综合结果可归纳为本征FET栅极端口的栅极感应噪声和漏极端口的漏极哭声两个等效噪声源。这两个等效噪声源也是相关的,如果FET输入口(即P1面)有一定的失配,这样就可以调整栅极感应噪声和漏极噪声之间的相位关系,使它们在输出端口上相互抵消,从而降低了噪声系数。对于双极型晶体管也存在同样机理。
输入、输出不匹配时,增益将下降。因为负载是复数,有可能在不同的负载下得到相同的输出,经分析在圆图上,等增益线为一圆,这个圆叫等增益圆。
当输入匹配电路不能使信源反射系数S和最佳反射系数opt(噪声系数最小时的反射系数)相等时,放大器噪声将增大。由于S是复数,不同的S值有可能得到相同的噪声系数,在圆图上噪声系数等值线为一圆,叫等噪声圆。

另外
你做射频的话不是做数字电路
不要太过痴迷于防真
影响射频指标的因素太多了
板材的离散性、电容电感不确定性的ESR、谐振点、
空间的高度,电磁场的分布
过孔的位置,漏级和栅极电源的纯净度
源级负反馈的实现
与后级级联时后级的匹配
防真只是一个参考,不是起决定作用的东西,看看趋势而已。

谢谢这位兄弟,但是我们指标中对驻波要求很高,1.5以下,所以让我很痛苦~~~
     你说的不要太过痴迷于防真,这个我有同感,但是在经验不是很丰富的情况下,仿真依然是一个很重要的步骤.~~~

能不能上张图看看
我们用的是34143,仿真NF=0.6,
实测1800-2500MHz
NF=0.9
S11 20dB(远好于1.5)
S22 20db
S21 21dB
实测噪声比设计高0.3dB(约20K)
就我的经验,源电感(微带线)的控制很重要。

楼上讲的不错,精辟啊,我也学到不少。

nanhai兄做的指标真是不错,高手,关于经验能多说一点吗?~

这个管子我用过2次,一次在1.1G,一次在0.5~0.9G,两次作出来的实测噪声都小于0.6,
频段高的不多,按道理相差不会那么大



tomas0 的结果应该很不错,在s波段,500MHz带宽的有人做到0.5,但我没有这样好,
这是指常温下的测试结果,在30k低温下,NF也只到0.1(7-8k),而我的一个同事,做到
0.05(3k),300 MHz带宽。当然低温下的测试是在特殊的设备和低温参考源进行。



我还想问小编一句,你的仿真是否考虑了屏蔽盒的效应。因为寄生效应在这个频率已经不能忽略了。

  我没有考虑屏蔽盒的效应,但是在仿真时对于匹配的LC元件我加了寄生参量的,但是做下来效果不是很好,基本都要作大幅的调整,可能还是我功力不够吧~~   
  还有我用的匹配电感都是自己绕的,不知道是不是这个的原因.请继续~~

另外问一下nanhai兄,如何在仿真的时候考虑屏蔽盒效应?

用atf54143做的话,噪声系数可以做到0.6-0.8,   1.8G以下最多也就是0.8.仿真出来的当然只是个大概了,要经过调试的.
     我们公司的第一级也是用它的,系数才0.7.    匹配电容是用的ATC,电容电感的大小要自己调试.



你要进行电磁场仿真,你就会发现盒子的不同尺寸和高度得到的结果会差别很大。

电磁场仿真啊~~
     有源电路好象不能吧,好象连LC都不支持,确实没整过这个~`我是新手,对电磁场仿真不熟悉,看来还有很长的路要走啊~

3dB桥差分输入,最佳噪声匹配
驻波噪声就都OK了



3dB桥怎么会是差分输入啊?明摆着是正交平衡放大。
而且这种方法成本高,体积大,虽然降低了调试难度。



用 ADS和AWR 都很困难,只有用genesys,效果相当好。

还有这个东西   没听过~`  那里可以下?

我们一直是采用3dB桥平衡式放大,2G频率以下NF都小于1,一般0.8--0.9,驻波没啥说的。不需要调试。成本相对高但是可靠稳定,还不需要招调试人员。呵呵。

那问一下zthhxiexie,你们3DB电桥是自己做还是买?2G以下的电桥尺寸都比较大

买现成的3dB桥,anaren的,好象20几块钱一个

不错,可以说具体点吗

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