对于输出匹配网络，在多级的情况下，为了达到更高的功率增益，其输出匹配采用共轭匹配的形式。通过器件手册可以得到其S参数，求出稳定因子就可以判断放大器是否可以匹配。对于 K_s>1的放大器都是可以匹配的，当 K_s=1时，理论上可以进行匹配，但实际上不可行，因为由其反射系数可知，这是一种纯电抗性匹配，而现实中的元件都是有电阻性分量的。当 K_s<-1时，在理论上可以匹配，但已无使用意义，因为这时| Γ_L|=1。当 K_s<-1时，无论是理论上还是在实际上都不能匹配成功。对于潜在不稳定的匹配放大器而言，因为| |的取值较大时|Γ_L|有可能大于1，所以|Γ_L| 的取值将受到限制，不能随意取值。

    由于我们制作放大器已经首先选择了稳定的参数，所以其总是可以同时实现双端口的匹配，在输入口已经进行了最小噪声系数的匹配，在输出口我们可以利用下面的公式计算出输出口的负载反射系数：

    其中

    得到负载反射系数后就可以按上面的方法进行匹配电路的设计了。

6  最大功率增益设计

    功率增益是微波品体管放大器的重要指标之一，在实际的放大器中，源阻抗和负载阻抗不同，所得功率增益是不同的，通常使用以下几种分类：

   （1）工作功率增益G_p，又称为实际功率增益。

   （2）资用功率增益G_a，又称为可用功率增益或有用功率增益。

   （3）转换功率增益 G_t。

   （4）最大功率增益 G_m。

    在本文中我们将研究最大功率增益G_m、工作功率增益G_p及其和电路匹配的关系。首先应该指出，只有当被研究放大器是绝对稳定时，才存在一个最大功率增益。如果放大器是潜在不稳定的，总可以通过改变终端负载使放大器的一个端口或两个端口都从其稳定区进入不稳定区，从而使放大器振荡，则无最大功率可言。对于绝对稳定放大器，不可能用改变无源终端负载的办法建立振荡，因而存在一个功率上限，即最大功率增益G_m。也就是双端口同时共轭匹配时的匹配功率增益。在匹配情况下放大器的S参量，这样匹配放大器的最大功率增益G_m为：。

    如果匹配放大器的负载反射系数Γ_L ≠0，则其输入端口反射系数为：

    因此，一般情况下放大器的工作功率增益G_p可表示为：

    而绝对稳定时，，这样一般情况下工作功率增益小于最大功率增益，这说明G_m确实是最大功率增益。当Γ_L ＝0 时，网络的转换功率增益、功率增益、资用功率增益三者相等，即 G_p＝ G_a＝G_t ＝ G_m。对于两端口匹配的放大器，可以算得其最大功率增益为：

    由以上公式我们就可以在给定期间S参数的情况下，算出放大器的最大工作增益，在一定的负载反射系数下，还可以算出其工作增益，由此就可以知道放大器的增益。

    对潜在不稳定的放大器来说，将变成其最小功率增益G_min，计算公式如下：

    在这种情况下|ΓL|的取值将受到限制，不能随意取值，必须满足下式：

    如果不满足此条件，匹配的放大器就会产生振荡。

7  结束语

    本文分析了LNA设计的一般理论原则，对低噪声放大器的几个重要指标进行了详细的分析。现代电子设计可以利用仿真软件进行辅助设计，例如ADS等软件都具有强大和丰富的功能。