基于ATF54143的微波LNA设计与实现

36到1.40和1.38到1.54之间，基本符合技术指标要求。稳定性因子大于1，绝对稳定，噪声系数小于1，符合技术指标要求。根据原理图优化后的结果可知各项指标均满足要求。

2 LNA的实现和测试结果

根据仿真结果选择并且摆放元器件，由于输入输出端用到了传输线匹配网络，在画时要考虑到线的宽度和长度。还有ATF54143本身不稳定，需要在S级处添加一小段传输线以保证系统稳定，具体参数在前面的仿真中已经确定。为了保证接地面的等势性，在电路板上需要大面积敷铜并在敷铜上加入多个过孔。再者由于在微波段过孔会产生大量寄生电容、电感影响，所以所涉及的元器件都采用贴片封装形式。为了避免信号传输线上因为过孔产生影响，输入输出使用的SMA射频连接器接口直接焊接在一小段线上连入电路避免使用过孔。本设计电路中的电容和电感不使用ADS自带的理想元器件，而采用村田公司(MuRata)的相关器件。ATF54143使用SOT封装。绘制的版图如图6所示。

实物图如图7所示。

本文设计的LNA的主要测试指标有：增益、噪声、驻波比。本次完成测试的有增益及驻波比，使用的仪器有：HD6618综合测试仪、NDY网络分析仪、稳压电源。

增益及驻波比测量结果如表1所示：

经过以上测试表明基本指标达到要求，增益在频率范围2.35～2.45GHz内为13.2～15.11dB，驻波比在2.35～2.45GHz内为1.105～2.3，中心频率2.4GHz为1.78，小于2。

3 结束语

现代社会对低成本以及高性能无线通信产品的需求大大推进了射频集成电路的发展，使得射频电路设计成为人们研究的热点。微波LNA是接收机的关键部件。因此提高前端LNA的性能对改善整个接收机的灵敏度具有重要意义。

在这种背景下，本文设计并实现了基于ATF54143芯片的单级LNA，其主要运用于工作频率在世界公用无线频段2.4GHz的射频接收机的前端。采用ADS2011仿真软件，设计了频率范围为2.35～2.45GHz、中心频率为2.4GHz的LNA，其性能指标为：噪声系数<1dB，增益>13dB，输入输出驻波比<2，基本上达到了预期的效果。

作者：中国地质大学机电学院 严 彬 许 进 吕惠宁