微波电子线路大作业2
西电微波电子线路大作业1教材
微波电子线路大作业姓名：班级：021014学号：一 肖特基势垒二极管与混频器1 肖特基势垒二极管利用金属与半导体接触形成肖特基势垒构成的微波二极管称为肖特基势垒二极管。
这种器件对外主要呈现非线性电阻特性，是构成微波混频器、检波器和微波开关等器件的核心元件。
目前绝大多数混频器都采用肖特基势垒二极管，因为肖特基势垒二极管的耗尽电容比PN 结电容小的多，因此肖特基势垒二极管更适合微波频率下工作。
肖特基势垒二极管的等效电路如右图所示：肖特基二极管作为非线性电阻应用时，除结电容之外，其他都是寄生参量，会对电路的性能造成影响，应尽量减小它们本身的值，或在微波电路设计时，充分考虑这些寄生参 量的影响。
一般地，肖特基势垒二极管的伏安特性可以表示为：对于理想的肖特基势垒，；当势垒不理想时，,点接触型二极管,面结合型二极管。
如下图是肖特基势垒二极管的伏安特性曲线：肖特基势垒二极管特性参量：1） 截止频率2） 噪声比（理想情况下） 3） 中频阻抗 4） 变频损耗2 混频器微波混频器的核心元件是肖特基势垒二极管。
混频机理是基于肖特基势垒二极管结电阻的非线性管子在偏压和本振的激励下，跨导随时间变化，加上信号电压后出现一系列频率成分的电流，用滤波器取出所需中频即可。
j R SR j C p C SL描述二极管混频器的混频过程，需要建立一个等效电路。
由于混频二极管是一个单向器件，不仅与和差拍产生新的频率，而其电流在一定的阻抗上所建立起的电压也会反过来加到二极管上该电压与和差拍，也产生新的频率。
混频器等效电路如右图所示：信频、中频和镜频电流的幅值为：由等效电路可以求出变频损耗。
微波混频器的作用是将微波信号转换为中频信，频率变换后的能量损耗即为变频损耗。
变频损耗主要包括三部分：(1) 由寄生频率产生的净变频损耗。
(2) 由混频二极管寄生参量引起的结损耗 。
(3) 混频器输入/输出端的失配损耗。
结论；混频器的变频损耗载镜频开路时变频损耗最低，镜频匹配时变频损耗最高。
微波电子线路大作业
题目：微波电子线路大作业授课老师：杨锐学院：电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：王静波学号：02111344微波二极管介绍微波领域内的各种二极管，包括变容二极管、阶跃二极管、PIN二极管、限幅二极管、电调变容二极管、固体噪声二极管和雪崩二极管等。
一.微波混频二极管和微波检波二极管基于金属－半导体相接触具有非线性电导原理制成的两端器件。
这种器件早在第二次世界大战期间就用于雷达接收机中，是半导体领域中最早出现的实用性器件。
1965年以前，这两种二极管均为点接触结构，即用微米级的金属触丝尖端与半导体锗或硅接触而产生高频整流特性。
1965年以后出现性能优越的肖特基势垒型混频和检波二极管（又称肖特基二极管），其工作频率从几百兆赫到 300吉赫，具有噪声低、频带宽、抗烧毁性能好等特点。
在整个微波频带内直接用二极管混频的微波接收机的噪声系数为4.0～70分贝。
梁式引线结构和四管堆具有多倍频程的性能。
检波二极管的工作频率范围为0～40吉赫,检波正切灵敏度为45～55分贝毫瓦。
二.变容二极管基于PN结结电容随反向偏压变化而制成的微波半导体器件。
大体可分两大类：低噪声参量放大器用变容管和电调谐用变容管。
前者用于微波参量放大器，噪声温度低达30K,已广泛用于卫星地球站。
后者主要用于频率调谐、压控振荡器、电子对抗和捷变频雷达快速调频等。
此外，变容管还可以用于移相、限幅等。
在制作上，两类器件有一定区别，参放变容管要有好的电容非线性和很高的优值；而电调谐变容管则要严格控制半导体外延层的掺杂浓度分布以便获得大的电容变化区，并且应具有较高的优值。
三.肖特基势垒二极管结构:肖特基势垒二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别，它的内部是由阳极金属（用钼或铝等材料制成的阻挡层）、二氧化硅（SiO2）电场消除材料、N-外延层（砷材料）、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成，如图所示。
在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。
当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大。
微波电子线路(雷振亚)3-9章 (2)
第4章 微波上变频器与倍频器
4. 在图4-2中，如果只有一条有源支路，当输入功率加在非 线性电容上时，则其他电路均为无源支路。由于非线性变换作 用，输入信号将产生各次谐波。 由式(4-10)可得
第4章 微波上变频器与倍频器 图 4-3 反射型负阻参量放大器
第4章 微波上变频器与倍频器
必须指出，反射型负阻参量放大器虽然不从差频支路输出 功率，但差频支路(常称空闲回路)必须存在。这样才能在一定 条件下，使泵浦能量首先转换成差频能量(fP与fS通过电容变 频效应产生fP－fS)，然后又转换成信号能量(fP－fS与fP又通 过电容变频效应产生fS)。这个“再生”信号电流的相位与原 信号电流的相位相同，从而使信号得到放大。所以空闲回路起 能量转换的作用，将泵浦源功率最后转换成信号能量输出。
mPmn 0
mfP nfS
(4-8)
nPmn 0
mfP nfS
(4-9)
第4章 微波上变频器与倍频器
得到理想非线性电抗被两个不同频率fP和fS激励后，在各 频率分量fm,n上的平均功率分配关系表示为
mPm,n 0
n m mfP nfS
nPm,n ,2| 理论上任意n次谐波倍频器的理想效率为100％，但实际电
路中因RS损耗及反射等影响，使效率远低于100％。
第4章 微波上变频器与倍频器
4.2 变容管上变频器 变容管上变频器的输入信号含有泵浦电压uP、信号电压uS 及产生的和频fout=fP+fS>fP，它们与变容管并联，只允许fS、fP、 fout三个正弦电流分量通过变容管，对其他频率分量均呈开路 状态。图4-4示出了上变频器等效电路，图中省去了各分支的
微波电子线路大作业
微波电子线路大作业姓名：哦呵呵 学号： 班级： 一、肖特基势垒二极管肖特基势垒二极管是利用金属与半导体接触形成肖特基势垒而构成的一种微波二极管，它对外主要体现出非线性电阻特性，是构成微波阻性混频器、检波器、低噪声参量放大 器、限幅器和微波开关等的核心元件。
1、结构：肖特基势垒二极管有两种管芯结构：点接触型和面接触型。
2、工作原理：肖特基势垒二极管工作的关键区域是金属和N 型半导体结形成的肖特基势垒区域，是金属和N 型半导体形成的肖特基势垒结区域。
在金属和N 型半导体中都存在导电载流子—电子。
它们的能级不同，逸出功也不同。
当金属和N 型半导体相结时，电子流从半导体一侧向金属一侧扩散，同时也存在金属中的少数能量大的电子跳跃到半导体中，称为热电子。
显然，扩散运动占据明显优势，于是界面上金属中形成电子堆积，在半导体中出现带正电的耗尽层。
在界面上形成由半导体指向金属的内建电场，它是阻止电子向金属一侧扩散的，而对热电子发射则没有影响。
随着扩散过程的继续，内建电场增强，扩散运动削弱。
于是在某一耗尽层厚度下，扩散和热电子发射处于平衡状态。
宏观上耗尽层稳定，两边的电子数也稳定。
界面上就形成一个对半导体一侧电子的稳定高度势垒GW eN D D S 22=φ，D N 是N 半导体的参杂浓度，D W 厚度存在于金属—半导体界面由扩散运动形成的势垒成为肖特基势垒，耗尽层和电子堆积区域成为金属—半导体结。
3、伏安特性：利用金属与半导体接触形成肖特基势垒构成的微波二极管称为肖特基势垒二极管。
这种器件对外主要呈现非线性电阻特性，是构成微波混频器、检波器和微波开关等的核心元件。
一般地，肖特基势垒二极管的伏安特性可以表示为半导外延点接半导外延面结氧化金属金 金两种肖特基势垒二极管结构 金属触欧姆接触]1)[exp(1)exp()(-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==U I nkT qU I U f I S S α （1-1） 式中：nkTq =α。
微波电子线路大作业
微波电子线路大作业02091411范仕祥一．PIN 管微波开关按功能分有两种：通断开关和转换开关；按PIN 管与传输线的连接方式分为串联型、并联型和串并联型；从开关结构形式出发可分为反射式开关、谐振式开关、滤波器型开关、阵列式开关等。
单刀单掷开关基本原理如果PIN 管正、反偏时分别为理想短路和开路，则对上图（a ）的串联型开关来说，PIN 管理想短路时，开关电路理想导通；PIN 管理想开路时，开关理想断开。
对（c ）图的并联型开关来说，情况相反，PIN 管短路，对应开关断开；PIN 管开路，对应开关导通。
由于封装参数的影响，对于单管开关无论是串联型还是并联型，都只能在固定的某几个较窄的频率区间有开关作用，而实际的工作频率常常不在这些区域。
为了扩展开关的工作模区，改善开关性能，有的直接把管芯做在微波集成电路上；也有采用改进的开关电路，其中常用的有谐振式开关、阵列式开关和滤波器型开关。
单刀双掷开关开关指标开关时间：τ为载流子寿命，I0为正向电流，IR 为反 向电流，IR ↑，ts ↓， 则： 功率容量：并联开关：导通时 截止时串联开关：导通时 截止时00ln 's s f R I I T T I I ττ==、2010(2)4f dn dm f Z R P P Z R +=2302B dn V P Z =2020(2)4f dn dm f Z R P P Z R +=2308B dn V P Z =当频率升高时，串联或并联一只PIN 管的开关，其性能指标将恶化，因此，可采用多个二极管级联，以提高开关性能。
多管阵列型开关是在均匀传输线上等间隔的并联(或串联)若干个PIN 管而构成，根据微波网络理论可对阵列型开关进行分析。
单管开关级联就可做成阵列式开关，因此阵列式开关的分析可归结为级联网络分析，可用传递矩阵相乘的方法求出阵列开关的衰减特性。
采用多管串联的电路形式，可加大该通道开关的功率容量：而采用多管并联的形式，则可提高该通道开关的隔离度。
微波电子线路大作业(3)讲诉
微波电子线路大作业（3）班级：姓名：学号：一、微波二极管负阻振荡器由砷化镓材料制成的体效应二极管呈现负阻效应的物理基础是能带结构的电子转移效应，而产生负阻效应的原理则是由于高场畴的形成。
典型的Gunn 二极管的结构如图所示．铜底座(接铜螺纹)提供一条外加散热器的低阻热通道，螺纹端拧在散热器上，它是接到直流电源的负极，陶瓷圆环起绝缘作用，它把正负极隔开。
若将耿氐二极管装在谐振腔的适当位置上，只要在它的两端加上适当的直流电压，就可以在谐振腔内产生微波振荡．这就构成了微波负阻振荡器。
由于谐振腔相当于集总电路的000L R L --并联谐振电路，它与耿氐二极管组合起来就形成了如图3-12(a)的等效电路，其中图(a)的左侧表示Gunn 二极管等效电路。
d C 和d R -是有源区参数，Cd 是Gunn 管电荷区域的电容参数，d R -是在电场超过阈值后所呈现的负阻特性，C 、L 是管壳及引线所呈现的分布参数；图(a)右侧表示谐振腔等效电路。
二极管具有负阻-Rd ，而负载则是正电阻R0，由于-Rd 与R0并联，它的电阻为00R R R R R d d t +=所以进一步简化后就变成如图(b)所示的等效电路。
当直流电源刚接通时，如工作点选择恰当且能满足Rd>R0的条件，则Rt 为负值。
在这种情况下，噪声足以触发振荡，使振幅随时间而增长。
但是，管阻-Rd 是非线性的，随着振幅的增大|-Rd|的数值逐渐减小。
当|-Rd|=R0时，从式不难看出，Rt=∞。
这就相当并联电阻Rt开路，变成Lt与Ct所组成的无损耗回路，因此产生等幅振荡。
谐振腔的作用是一方面可以调谐振荡波形使其接近正弦，另一方面把高频电磁能量收集在腔内，并通过耦合把高频能量送到负载上。
X波段波导耿氏振荡器的结构如图耿氏二极管横装在矩形波导中，并且由调节短路活塞改变腔的大小进行频率调谐。
振荡频率与腔体的长度有关，它的长度大体等于半个波导波长整数倍，腔体的长度是指从Gunn管的安装柱面到可调短路面之间的距离。
西电微波电子线路作业
微波电子线路作业班级：020911姓名：张盎农学号：02091086ADS混频器设计耦合器设计仿真结果J"尺*人¥申.* *rr”：M «SHW®I噩I逼AHKOD I A低通滤波器设计仿真结果川尸r« Lwp 1|代年*甲r *包誓爭欽》国■* H 4 4| |b b 种吐母和週输出频谱仿真1按照文档所连D-■10-错误提示2直接代入数值修改后端口 1:P=dbmtow (-20),功率源输出信号功率为 -20dBmFreq=3.6GHz,射频输入频率 端口 2：P=dbmtow ( 10)，功率源输出信号功率为 10dBmFreq=3.8GHz,本振输入频率谐波平衡仿真控制器设置如图所示■■I ■ i>li 1 -b -i.i -1 ■ I I"Ha > bl HO" »9 D 戈4■也申會譽令墓览熔样 囲園、 a«i.«i<rt 吉盥：：*" VJt 趣理1J JIL- +fiL.罪询 HL N guU肛I —IN. [uiLcE>rJ U阿 py MET +省申申mu * »国■'看警％嗚宀Tij*r*<77*9144本振与输出修改端口 2重新设置：P=dbmtow ( LO_pwr ),即设置变量 LO_pwr 增加变量设置VAR ，设置如图所示{■L B |J I ^ £*L M I fi.Ku^j UisEr-1.2 ■Qind^l 1F*7mm¥"MU ：I 器 y RM MIIC 囲心珂泗帕目■ I F 1 HB*1 .M|pjnn^i ：r»4f GMfFmq 可二3 tS GHz 0就讪叮 ◎隹羽冃W-0 靜 rfru L=2 bamC_JMW _ _ .TU &*5f-TW^*r vw-1島『mmL=10 2 Hl1L7*ct、ni氯i 斡训><1财tttn L=1£] 4G imnr&SmTL«Ua 匕 Wub 「 L=25niMMW F_M11I 伽3 比刚 hhlfitabJ *1利 C7 mrn> iM 二P 9fi mm 加』却«mMLH TL5宫 g.二1血 T 训■!斛HIIWL-10.2 ffV•:皿」f hSKi>[o CIA亍••ronnMum-3 九血oimP=dbmlD«4^FnH|=3c 6<«H±」 J 四臨・ idllLI 中Akij j fi ： uUh-uOttMlQd h F<PORT2Num---27=9OIMH 円如11晦■巩1训 rreqj-3B 0H1仿真结果从图像结果可看出 Vout 输出与本振功率有关三阶交调分析将的端口 1的单品功率源更换为多频功率源 P_n To ne ,对其设置如图所示修改端口 2和VAR 的设置，如图所示修改谐波平衡仿真控制器，设置如图所示 插入测量方程控件 Meas Eqn ，并对其参数如图设置EH"HARM Qh 心 BALANCEEDft□Cfh ■-iiirnriTsi R 斗1肿個H01l •iw&PddE 屮戸-9 GHz 电 IW*討盲(j-H/On»12|=Jfiwaapl别pg □ pi XtEL □ _pw r~ Art liTABnceNHSTBllj^lflB T M IHtDHiEVNiBrvP'lF Swii 如imNwepih ■ >M ■”理 rinNtvw 烛S*i lnw«»Nm[5> 5<n 5®r1-1 Sbp=X SfcU-l話MUM世IULn_prn 10tM <U ：B F=1gm i E 呻NwilSuniflr ----------|TP 0D5 ranJW^D-AJ LFWU5j I i!B“in Rgm«D BCdioPOPTi rjNum-1b-^n-'CetWW=D 価 moi回asPAfiAUErtR:PlH=t12 um=? £-30 Ohm(a zQt!mKraCLO_pwrj Fnqi=3 ・ GH EmmTU bU3M ："MMubr 吩0 N Him rrilll仿真结果vf(E g U L cos L t) (E o U L cos L t)I sa eI sa SPE gU L cos L t二，理论分析 微波混频器1、 微波混频器的作用与用途微波混频器是通信、雷达、电子对抗等系统的微波接收机以及很多微波测量 设备所不可缺少的组成部分。
微波电子线路大作业(2)
微波电子线路大作业班级：020914学号：02091400姓名：袁宁一、微波晶体管放大器工作在微波波段的晶体管，其内部参数是一种分布参数，对于某特定频率可以用集总参量来等效，但是用这种等效电路进行分析很难得到一个明确的结论，且计算繁琐，也很难测得等效电路各参数值。
因此这种等效电路可以用来说明微波晶体管工作的物理过程，但不便用来计算。
为便于工程应用，常把在小信号工作状态下的微波晶体管看成一个线性有源二端口网络，并采用S参数来表征微波晶体管的外部特性。
Z L根据S参数定义得到错误！未找到引用源。
可以导出：晶体管放大器简化框图如图所示。
根据S参数与阻抗、反射系数之间的关系，错误！未找到引用源。
1.实际功率增益式中：错误！未找到引用源。
功率增益与晶体管S参数及负载反射系数有关，因此利用此式便于研究负载的变化对放大器功率增益的影响。
2.转换功率增益错误！未找到引用源。
转换功率增益错误！未找到引用源。
表示插入放大器后负载上得到的功率比无放大器时得到的最大功率所增加的倍数。
它的大小与输入端和输出端匹配的程度有关。
当输入端、输出端都满足传输线匹配时，即错误！未找到引用源。
，则由上式可知错误！未找到引用源。
此式说明的晶体管自身参数错误！未找到引用源。
的物理意义，但这样并未充分发挥晶体管用作放大器的潜力。
只有共轭匹配才能传输最大功率，即满足错误！未找到引用源。
时，错误！未找到引用源。
称为双共轭匹配。
3.资用功率增益错误！未找到引用源。
式中错误！未找到引用源。
上式表明，资用功率增益错误！未找到引用源。
只与晶体管S参数及信源阻抗有关。
此式便于研究信源阻抗变换对放大器功率增益的影响。
实际上，放大器在输入端、输出端都满足共轭匹配的条件比较困难，错误！未找到引用源。
只表示放大器功率增益的一种潜力。
4.三种功率增益之间的关系式中：错误！未找到引用源。
分别为输入端和输出端的失配系数。
容易证明一般情况下，错误！未找到引用源。
,所错误！未找到引用源。
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微波电子线路大作业姓名：班级：021014学号：一 微波双极结晶体管BJT原理：电流控制信号放大。
用途：主要用在微波低频段低包括噪声放大器，功率放大器，振荡器等。
主要性能指标：1 特性频率T f ： 定义：共发射极连接时的短路电流增益()1ef h =时所对应的频率。
12T T ecf ωπτ==ecτ载流子由e ε→的渡越时间ec b e c cd τττττ=+++和cd τ分别为集区和集电极耗尽层的渡越时间 和c τ则分别为发射极和集电极电容充电的时间常数1135T f f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为了提高f τ应该 ①减少发射极面积 ②减少基区带宽 ③提高载流子飘移速度。
工作机理决定了双极晶体管的工作频率不可能太高。
主要用在2GHZ 以下。
2最小噪声系数：min1(1F h =++2'0.04c b T f h I r f ⎛⎫= ⎪⎝⎭3 单向功率增益及最大振荡频率。
2'8Tb cf U f r c π=1U =时对应max f =由上可知，提高T f 是提高管子性能的关键。
4 功率特性：电压限制：雪崩击穿电压BU CEO 或BU CBO ，提高反向耐压有一定的限度。
电流限制：集电极最大电流I CM ，增大集电极电流需要增大结面积或增大发射结电流密度，工艺受限。
功率限制：最大耗散功率P CM ，如果产生的热量不能全部散发出去，会使结温不断升高，最终导致热击穿，将器件烧毁。
二 场效应管FET场效应管依栅极沟道结的类型分为：JFET （结型）、IGFET （绝缘栅）、MESFET （金属—半导体界）。
结构：结构衬底生成N 层，两边欧姆接触形成源极和漏极中间在N 层上形成金属半导体结，作为栅极。
工作原理：源极接负，漏极接正极，栅极接负偏压和控制电压。
主要性能参数：1 特性频率：()1022m T gs g f C τπτπ-==g m0跨导 C gs 栅—源间电容 τT 渡越时间g T sL V τ∝ 为了提高f T 应使τT ↓（L g ↓L g 为栅宽）2 单向功率增益和最大振荡频率。
22max 14ds v T g s gs R f G f f R R R f ⎛⎫=≈ ⎪++⎝⎭max f =3 噪声系数：min 1F =+ Q C RP= P.R.C.为参数与尺寸偏压有关。
2min2(1m gsTfF F g R Pf⎫=+-⎪⎭f T↑f↓→F↓4 功率特性：MESFET必须工作在由最大漏极电流IDmax、最大栅源电压UGSmax和最大漏源电压UDSmax所局限的区域中。
最大耗散功率PCM由UDS和ID的乘积决定，即PCM= UDSID。
三微波晶体管的S参量工作在微波波段的晶体管，其内部参数是一种分布参数，对于某特定频率可以用集总参量来等效，但是用这种等效电路进行分析很难得到一个明确的结论，且计算繁琐，也很难测得等效电路各参数值。
因此这种等效电路可以用来说明微波晶体管工作的物理过程，但不便用来计算。
为便于工程应用，常把在小信号工作状态下的微波晶体管看成一个线性有源二端口网络，并采用S参数来表征微波晶体管的外部特性。
根据S 参数定义得到Z L晶体管放大器简化框图如图所示。
根据S参数与阻抗、反射系数之间的关系，可以导出：输入阻抗为输出阻抗为1微波晶体管放大器的功率增益1.实际功率增益式中：。
功率增益与晶体管S参数及负载反射系数有关，因此利用此式便于研究负载的变化对放大器功率增益的影响。
2.转换功率增益转换功率增益表示插入放大器后负载上得到的功率比无放大器时得到的最大功率所增加的倍数。
它的大小与输入端和输出端匹配的程度有关。
当输入端、输出端都满足传输线匹配时，即，则由上式可知。
此式说明的晶体管自身参数的物理意义，但这样并未充分发挥晶体管用作放大器的潜力。
只有共轭匹配才能传输最大功率，即满足时，称为双共轭匹配。
3.资用功率增益式中。
上式表明，资用功率增益只与晶体管S参数及信源阻抗有关。
此式便于研究信源阻抗变换对放大器功率增益的影响。
实际上，放大器在输入端、输出端都满足共轭匹配的条件比较困难，只表示放大器功率增益的一种潜力。
4.三种功率增益之间的关系式中：分别为输入端和输出端的失配系数。
容易证明一般情况下，,所，双共轭匹配时，，此时，。
2微波晶体管放大器的稳定性保证放大器稳定工作是设计微波放大器最根本的原则。
由于微波晶体管的作用会产生内部反馈，可能使放大器工作不稳定而导致自激，为此必须研究在什么条件下放大器才能稳定地工作，通常根据稳定性程度的不同可分为两类：（1）绝对稳定或称无条件稳定：在这种情况下，负载阻抗和源阻抗可以任意选择，放大器均能稳定地工作。
（2）潜在不稳定或称有条件稳定：在这种情况下，负载阻抗和源阻抗只有在特定的范围内选择，放大器才不致产生自激。
理论上分析放大器能否产生自激可从放大器的输入端或输出端是否等效为负阻来进行判断。
根据放大器输入阻抗与反射系数的模值关系，得到式中：。
当时，，放大器产生自激；当时，，放大器工作稳定。
同样，对放大器输出端口，当，放大器工作不稳定；反之放大器工作稳定。
因此，与1的大小关系为放大器工作是否稳定的判据。
保证晶体管放大器两个端口都绝对稳定，两端口网络的输入端和输出端绝对稳定的充要条件为实际上可以证明，若K>1成立，则一定同时大于或同时小于，因此只需满足（1）（2）或（1）（3）就能作为晶体管双口网络绝对稳定性的充要条件。
3 微波晶体管放大器的噪声系数噪声系数是小信号微波放大器的另一重要性能指标，前面分析器件的噪声特性时，仅从本征晶体管的等效电路出发，没有考虑寄生参量的影响。
但考虑寄生参量后，再用等效电路来计算实际放大器的噪声系数就变得很复杂。
因此仍用等效二端口网络来研究放大器的噪声系数，以及噪声系数和阻抗源的关系。
根据噪声系数定义：可见，放大器在信源导纳一定的情况下，其网络噪声系数由等下噪声电阻、等效噪声电导、相关导纳和四个参量决定。
这些噪声参量完全取决于有源二端口网络自身的噪声特性，与网络工作状态和工作频率有关，而与外电路无关。
噪声系数的大小与信源导纳有关，对于固有的有源网络，如果改变源的导纳，则可获得最小噪声系数为对于任意源，导纳噪声系数的表达式为式中四个参量为等效噪声电阻、最小噪声系数、最佳源电导和电纳，均可以通过测量来确定。
当F=常数时，的二次方程：四小信号微波晶体管放大器的设计设计微波放大器的过程就是根据应用条件、技术指标要求完成以下步骤：首先选择合适的晶体管。
然后确定，再设计能够给出的输入输出匹配网络，最后用合适的微波结构实现，目前主要是采用微带电路。
上图为小信号微波晶体管放大器的典型模型。
微波晶体管放大器的设计按最大增益和最小噪声的出发点不同，匹配网络的设计方法也不同。
下面分别进行讨论。
1.高增益放大器设计（1）单向化设计单向化转换功率增益为当晶体管输入输出两端口都满足共轭匹配，获得最大单向转换功率增益为)1)(1(222211221max max 0max S S S G G G G L S Tu --==22)1(1)1(1u G G u Tut -<<+ 实际设计时，u 0.12，则计算功率增益误差不超过1dB 。
（2） 非单向化设计双共轭匹配的条件为212121124C C B B Sm -±=Γ 222222224C C B B Lm -±=Γ式中：222221111∆--+=S S B 221122221∆--+=S S B*22111S S C ∆-= *11222S S C ∆-= 21122211S S S S -=∆经过分析可知，在放大器绝对稳定的条件下进行双共轭匹配设计时，Sm Γ和Lm Γ都取带负号的解，这样将S 参数带入后，即可求得一组1<ΓLm 、1<ΓLm 的源和负载反射系数，并以此作为设计输入、输出匹配网络的依据。
此外，设计放大器可先做稳定圆，画出潜在的不稳定区域，然后利用等增益圆和等噪声系数圆进行设计。
设计步骤如下：（1） 画出临界圆和单位圆，确定稳定区。
（2） 画出等增益圆和等噪声系数圆。
（3） 在等噪声系数圆的稳定区取S Γ可满足噪声要求。
（4） 在等增益圆的稳定区取L Γ可满足增益要求。
（5） 用微波的方法实现，主要采用微带电路。
2. 低噪声放大器的设计由前面的分析可知，为获得最小噪声系数，应选择最佳信源反射系数op Γ，而从功率传输来看，这时是失配的。
这种以最小噪声系数出发来设计输入匹配网络的方法，称为“最佳噪声匹配”。
输入匹配网络讲S Γ变换成op Γ，而输出匹配网络按共轭匹配设计，即*out L Γ=Γ *11211222*)1(optopt out L S S S S Γ-Γ+=Γ=Γ因此，放大器可以在实现最小噪声的前提下得到尽可能大的增益。