辐射和不同技术的融合,为微波工程界带来了激动人心的挑战。例如,图2 显示了 ITT Defense Technology Corporation 开发的相控阵雷达的全固态发射/接收模块。3 该模块在 20070 效率下提供 30 dB 增益,在 5 至 6 GHz 下以 12 W 峰值输出功率运行。它包含一个六位可编程移相器和发射器/接收器开关;一个功率放大器和两个驱动器;以及一个带发射/接收开关的低噪声前置放大器。该开发单元尺寸为 3.8 x 2.5 x 12.7 厘米,重 170 克;未来版本的尺寸和重量预计将是这个的一半。德州仪器公司开发了一款 X 波段的单芯片单片发射/接收模块。4 单芯片 13 x 4.5 毫米集成电路模块工作频率为 8 至 12 GHz,由一个 4 位移相器、一个 4 级功率放大器、一个 3 级低噪声放大器和两个发射/接收开关组成。该模块在发射模式下提供 500mW 输出,增益为 26dB,效率为 12.5%,在接收模式下提供 18dB 增益,噪声系数为 5.5dB。图 3 显示了 MIMIC 组件 HMM 11810。HMM 11810 是用于宽带应用的商业产品(Harris Semiconductor)。它在 6 至 18 GHz 频段提供 5 dB 增益,平坦度为 ±0.75 dB,输出功率为 50 m W,噪声系数为 6.5 dB。这只是大量可用于系统工程的 MIMIC 产品中的一个例子。微波元件的主要最终用户一直是军方,并且将继续是军方。20 世纪 80 年代初,卫星电视和数据传输承诺的大规模商业市场并未成为竞争技术(例如光纤)
辐射和不同技术的融合,为微波工程界带来了激动人心的挑战。例如,图2 显示了 ITT Defense Technology Corporation 开发的相控阵雷达的全固态发射/接收模块。3 该模块在 20070 效率下提供 30 dB 增益,在 5 至 6 GHz 下以 12 W 峰值输出功率运行。它包含一个六位可编程移相器和发射器/接收器开关;一个功率放大器和两个驱动器;以及一个带发射/接收开关的低噪声前置放大器。该开发单元尺寸为 3.8 x 2.5 x 12.7 厘米,重 170 克;未来版本的尺寸和重量预计将是这个的一半。德州仪器公司开发了一款 X 波段的单芯片单片发射/接收模块。4 单芯片 13 x 4.5 毫米集成电路模块工作频率为 8 至 12 GHz,由一个 4 位移相器、一个 4 级功率放大器、一个 3 级低噪声放大器和两个发射/接收开关组成。该模块在发射模式下提供 500mW 输出,增益为 26dB,效率为 12.5%,在接收模式下提供 18dB 增益,噪声系数为 5.5dB。图 3 显示了 MIMIC 组件 HMM 11810。HMM 11810 是用于宽带应用的商业产品(Harris Semiconductor)。它在 6 至 18 GHz 频段提供 5 dB 增益,平坦度为 ±0.75 dB,输出功率为 50 m W,噪声系数为 6.5 dB。这只是大量可用于系统工程的 MIMIC 产品中的一个例子。微波元件的主要最终用户一直是军方,并且将继续是军方。20 世纪 80 年代初,卫星电视和数据传输承诺的大规模商业市场并未成为竞争技术(例如光纤)
宽带(多倍频程)LNA 采用各种架构设计,包括分布式(行波)、平衡和电阻反馈配置 [9]。电阻反馈被广泛用于实现多种 LNA 性能(工作频率范围、噪声系数、增益、增益平坦度、线性度、VSWR、功耗)之间的权衡 [9, 10]。在基于电阻反馈的可能配置中,共源共栅 LNA 不仅可以在其工作频带上提供平坦的增益和功率,还可以在同一频带内提供平坦的线性度和更高的输出阻抗(更好的宽带潜力)[11]。因此,本文介绍了基于电阻反馈配置和自偏置技术的单正电源共源共栅 LNA。
摘要 采用 70 nm GaAs mHEMT OMMIC 工艺 (D007IH) 设计了四级 K 波段 MMIC 低噪声放大器 (LNA)。基于 Momentum EM 模拟结果,四级 LNA 实现了 29.5 dB ±1 dB 的增益、低至 1 dB 的噪声系数 (NF) 和整个波段优于 -10 dB 的输入回波损耗。LNA 芯片尺寸为 2500 µm x1750 µm。由于选择源阻抗以最小化实现输入匹配网络所需的元件数量,因此设计工作流程可以改善 LNA 的 NF 和输入回波损耗。所提出的电路的输入匹配网络由与有源器件的栅极串联的单个锥形八角形电感器组成,从而对第一级实现的 NF 影响很小,并显著改善 LNA 的输入回波损耗。
摘要 — 本文提出了一种基于宽带隙 RF 技术设计低噪声放大器的原创方法。这些 LNA 能够承受高电磁信号(如电子战中使用的信号),同时提供高探测率。该研究介绍了基于相同策略的单级 LNA 和两级 LNA 的原始设计程序。这些自重构 LNA 可以从高探测率模式(低 NF)切换到高线性模式(高输入压缩模式 IP 1dB )。该设计策略与稳健的 LNA 设计进行了比较,后者使用更大的晶体管尺寸来提高线性度,但代价是 NF 略有下降。在放大器输入端,RF 步进应力结果已达到 30 dBm,没有任何破坏,并提供稳定的 S 参数和噪声系数。
集成 12 位 DAC 和 ADC 的射频 (RF) 2 × 2 收发器 宽带宽:325 MHz 至 3.8 GHz 支持时分双工 (TDD) 和频分双工 (FDD) 操作 可调通道带宽 (BW):高达 20 MHz 接收器:6 个差分输入或 12 个单端输入 卓越的接收器灵敏度,噪声系数:3 dB 接收 (Rx) 增益控制 用于手动增益的实时监视器和控制信号 独立的自动增益控制 (AGC) 双发射器:4 个差分输出 高线性宽带发射器 发射 (Tx) 误差矢量幅度 (EVM):−34 dB Tx 噪声:≤−157 dBm/Hz 本底噪声 Tx 监视器:66 dB 动态范围,精度为 1 dB 集成小数 N 合成器 2.4 Hz 本振 (LO) 步长 CMOS/LVDS 数字接口
1. 简介 低噪声放大器 (LNA) 是无线通信中常用的 RF 接收器的主要模块和第一级。它常用于放大接收天线接收到的弱信号。LNA 的内部噪声极小,因此对系统噪声的影响并不大 [1]-[2]。由于 LNA 是 RF 前端接收器的主要部分,因此在设计 LNA 时应考虑低噪声系数 (NF) 和高增益等规格,以保持整体接收器 NF 较低。LNA 在通信领域有许多应用,例如无线通信、天文学应用、雷达和卫星通信、电信等。增益、噪声系数、输入回波损耗和输出回波损耗是 LNA 的基本规格。为了表示这些规格,使用放大器的 S 参数。除了这些特性之外,设计 LNA 时还需要考虑的其他一些特性包括线性度、稳定性、带宽和功率耗散。
本文介绍了用于无线传感器网络 (WSN) 应用的超低功耗低噪声放大器 (LNA) 的设计拓扑。所提出的超低功耗 2.4 GHz CMOS LNA 设计采用 0.13 µm Silterra 技术实现。LNA 的低功耗得益于第一级和第二级的正向体偏置技术。为了提高增益,同时降低整个电路的功耗,实施了两级。仿真结果表明,在 0.55 V 的低电源电压下,总功耗仅为 0.45 mW。与之前的工作相比,功耗降低了约 36%。实现了 15.1 dB 的增益、5.9 dB 的噪声系数 (NF) 和 -2 dBm 的输入三阶截点 (IIP3)。输入回波损耗 (S11) 和输出回波损耗 (S22) 分别为 -17.6 dB 和 -12.3 dB。同时,计算出的品质因数(FOM)为7.19 mW -1 。
微波光子学 (MWP) 近年来采用了许多重要概念和技术,包括光子集成、多功能可编程性以及增强关键射频性能指标(如噪声系数和动态范围)的技术。然而,到目前为止,这些方面尚未在单个电路中同时实现。在这里,我们首次展示了一种多功能集成微波光子电路,它实现了片上可编程滤波功能,同时实现了以前无法达到的 > 120 dB.Hz 动态范围和 15 dB 噪声系数的创纪录高位。我们使用全集成调制变压器和双注入环谐振器作为多功能光学滤波组件实现的多功能复杂频谱定制来实现这一独特功能。这项工作打破了集成、功能和性能的传统和分散方法,目前这种方法阻碍了集成 MWP 系统在实际应用中的采用。