微波低噪声放大器的设计与仿真

1 微波低噪声放大器的作用

一般情况下，一个接收系统的接收灵敏度可由以下计算公式来表示：

由上式可见，在各种特定(带宽BW、解调S／N已定)的无线通讯系统中，能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数NF，而决定接收机噪声系数的关键部件则是处于接收机最前端的低噪声放大器。

图1所示是接收机射频前端的原理框图。由图1可见，低噪声放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，降低噪声干扰，以供系统解调出所需的信息数据，所以，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。

2 微波低噪声放大器的主要技术指标

2.1 噪声系数

噪声系数的定义为放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，即：

对单级放大器而言，其噪声系数的计算为：

其中Fmin为晶体管最小噪声系数，是由放大器的管子本身决定的，Γopt、Rn和Γs分别为获得Fmin时的最佳源反射系数、晶体管等效噪声电阻以及晶体管输入端的源反射系数。

对多级放大器。其噪声系数的计算应为：

其中NFn为第n级放大器的噪声系数，Gn为第n级放大器的增益。

对噪声系数要求较高的系统，由于噪声系数很小，用噪声系数表示很不方便，故常用噪声温度来表示，噪声温度与噪声系数的换算关系为：

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