[發明專利]一種用于無線通信和導航接收機的低噪聲放大器及實現方法

無效

• 申請號: 200710176952.9
• 申請日: 2007-11-07
• 公開（公告）號: CN101150296A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 張曉林;夏溫博;張展;宋丹
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/189;H03F3/193
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明屬于無線通信領域和導航領域，涉及一種低噪聲放大器及實現方法，特別設計一種用于無線通信和導航接收機的低噪聲放大器及實現方法。

背景技術

低噪聲放大器是無線通信系統和導航系統接收機射頻前端的關鍵模塊。低噪聲放大器在盡可能減少信噪比惡化的前提下，對射頻信號進行盡可能的放大，以降低后級模塊引入的噪聲。當今，為了使得無線通信系統和導航系統接收機更小巧、更具有便攜性，通常都采用電池對接收機電路進行供電，這就對電路的功耗提出了很高的要求。對于低噪聲放大器，又必須提供盡量高的增益，所以增益-功耗比就成為了一項衡量低噪聲放大器的重要指標。在其他指標相同的情況下，增益-功耗比越高的低噪聲放大器就越好。

在MOS管放大器和網絡噪聲理論中，一般有如下的參數定義：MOS管源漏電壓，源漏電流，柵源電壓，柵源電容，工作頻率分別為V_DS，I_DS，V_GS，C_gs，ω，跨導為g_m，且有如下關系，$g_m=\frac{{\∂I}_{\mathrm{DS}}}{{\∂V}_{\mathrm{GS}}},$$g_{d0}=\frac{\∂I_{\mathrm{DS}}}{{\∂V}_{\mathrm{DS}}}{|}_{V_{\mathrm{DS}}=0},$$\mathrm{\α}=\frac{g_m}{g_{d0}},$其中α，g_d0為參數。由溝道熱噪聲引起的溝道噪聲電流的功率譜密度可表示為$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{nd}}^2}=4\mathrm{kT\γ}{g}_{d0},$其中k和T分別為玻爾茲曼常數和絕對溫度。串聯在MOS管柵極的噪聲電流源的功率譜密度為$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}^2}=4\mathrm{kT\δ}{g}_g,$其中$g_g=\frac{{\mathrm{\ω}}^2{C}_{\mathrm{gs}}^2}{5g_{d0}}.$$c=\frac{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}\·i_{\mathrm{nd}}^{*}}}{\sqrt{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}^2}}\·\sqrt{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{nd}}^2}}},$表示和的相關程度。長溝道器件的α，γ，δ和c的參考典型值分別為1、和0.395。