VHF跳频电台接收机射频前端的仿真设计与研究

个特点：首先，它位于接收机的最前端，要求噪声越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响，要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，增益又不能过大，并且要求放大器在工作频段内应该是稳定的。其次，它所接收的信号很微弱，低噪声放大器必定是一个小信号线性放大器。而且受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接收信号的同时又可能伴随许多强干扰信号混入，因此要求放大器有足够的线性范围。

2．2．1 LNA的稳定性分析

在设计小信号高频放大器时，应用S参数以评估主动元件的振荡倾向，也是一项不可或缺的程序。稳定性是说明主动元件在输入端和输出端，接上任何阻抗后仍能稳定工作，或是在与某些阻抗组合时，将引发振荡的特性。前者称为无条件稳定，后者称为潜在性不稳定。主动元件的稳定性，可凭借S参数的罗列特稳定因数K判定。在导出K之前，需先计算

罗列特稳定因数K为

2．2．2 高增益低噪声放大器仿真

图6、高增益低噪声放大器仿真电路图

图7、高增益下LNA的S参数

图8、高增益下LNA的噪声系数

若K>1，则主动元件无条件稳定，可用以与任何信号源阻抗或者负载组合。反之，若0<K<1，则主动元件为潜在性不稳定的，在与某些信号源阻抗或负载组合时，可能会引发振荡。根据以上这些要求，在ADS2006仿真软件中进行仿真，设计了一种性能优越的LNA，以满足系统的要求，并有实际的应用价值。

图9、低增益低噪声放大器仿真电路图

图10、低增益下LNA的S参数

图11、低增益下LNA的噪声系数

由表1的仿真数据可知，设计的射频前端都达到了设计的性能指标且有一定的提高，特别是在镜像抑制上要比设计要求好的多。

3、结束语

从仿真得到的射频前端性能指标数据分析，在整个工作频段内，增益都较为平坦，而且射频前端的抑制性较好，噪声系数较低，达到了预期的设计指标要求，同时实现了高低灵敏度选择，自动增益控制功能。与原有的前端性能相比，在抑制性和噪声系数上有了较大改善，为下一步实际电路的设计奠定了一定的基础，缩短了产品设计的周期，降低了设计成本。

作者：施永热、陈霁月，杭州电子科技大学