3GHz～5GHz CMOS超宽带低噪声放大器设计

噪声性能和稳定性分析：噪声系数仿真如图8所示，噪声系数NF：0.875 dB<NF<4.072 dB，平均值为2.47 dB，最小噪声系数NFmin<0.988，说明引入电容Ce和级间匹配后，LNA电路得了较优的噪声系数。稳定性仿真如图9所示，在整个频带内其值范围为31.315<StabFact1<69.842，MU1为负载稳定系数测量值，值大于6，StabFact1和MU1都恒大于1，表明系统是无条件稳定的。

线性度仿真分析：4.2 GHz时双音输出频谱图如图10所示。图中的B1为输出三阶互调失真信号的功率，记为PIMD， B2为输出基波信号的功率，记为PFind。IIP3表达式为：IIP3=（ΔP/2）+Pin，Pin为输入功率，设为-40 dBm，?驻P=PFind－PIMD，将图中数据代入公式可得4.2 GHz 时的IIP3值为5.79 dBm。同理，当输出频谱为3.6 GHz时，IIP3值为5.61 dBm。经过多个中心频率测试，最终可得UWB LNA的IIP3的平均值约为5.35 dB，说明电路取得了较好的线性度。

本文设计了一款具有低噪声、高线性度等特性的UWB LNA。提出的LNA基于窄带PCSNIM结构，并在其
输入输出端引入了高阶带通滤波器。仿真结果表明，电路获得了约为13.5 dB的正向增益和0.875 dB～4.072 dB的噪声系数。此外，线性度和功耗等性能方面也取得了不错的效果。