北斗导航接收机LNA的设计与仿真

2．4 最佳噪声匹配电路设计
从等噪声系数圆的仿真结果可以看出，源阻抗需匹配到最佳噪声源阻抗(23．65-j*21．1)Ω，在设计输入匹配电路时，需把最佳源阻抗的共轭(23．6S+j*21．0)Ω变换为输入阻抗50 Ω。设计输出匹配电路时，先通过仿真工具得到晶体管的输出阻抗为(56．739-j*30．562)Ω，把50 Ω变换为该阻抗的共轭(56．739+j*30．562)Ω，输入、输出匹配电路设计如图4所示。

仿真结果如图5所示，可以看出已经是最低噪声匹配，此时的增益为15．740dB。
2．5 两级放大器设计
为了达到30 dB的增益，需要采用两级结构，第一级放大器的噪声系数对系统的影响最大，因此第一级应用最小噪声系数匹配的原则来完成电路设计，第二级用共轭匹配没计，以达到增益最大化的要求。设计电路如图6所示，两级之间的连接应该采用共扼匹配设计，以防止回波损耗变大而使系统的性能变差。

同时为了使电源输入端更好的射频接地，需要在电源端并联三个电容，分别为1μF，10 nF和1 0 pF，它们具有不同的自谐振频率，这样能使整个频带都具有较好的接地效果。由于较高的增益会使得输入驻波比变差，所以通过ADS自带的调谐功能，调整输出匹配电路，使得在增益和驻波比两个方面都达到一个比较理想的结果。

3 仿真结果分析
两级整体电路的S参数、噪声系数和稳定性系数的仿真结果分别如图7～图9所示。从仿真结果可以看出，噪声系数为0．451 dB，增益为31．824 dB，已达到设计要求，通带平坦度小于1．0 dB，输入端口回波损耗为14．023 dB，输入驻波比小于1．5，满足北斗导航接收机LNA设计要求。

4 结语
针对射频接收模块系统指标要求，对参数的指标进行了分析，根据噪声系数、灵敏度、增益等关键指标要求，提出一种基于ATF54143的低噪声放大器设计方案，并用ADS软件进行了仿真，得到了仿真数据，为后面设计、调试硬件电路板提供了理论依据。