低噪放匹配调试方法
低噪选频模块的调试
这样利用本振补偿值就可实现±2.5MHz的频率偏移。
从模块调试程序界面检测锁相环是否锁定(0为失锁，1为锁 定)，如显示不能锁定，或不能提取数据，检查监控单元与选 频器的485通讯连接是否完好，模块的程序版本号、ID号是 否正确,供电是否正确等。
从模块调试程序界面检测锁相环是否
锁定(0为失锁，1为锁定)，如显示不能 锁定，或不能提取数据，检查监控单 元与选频器的485通讯连接是否完好， 模块的程序版本号、ID号是否正确,供 电是否正确等。
5.功率调节范围
把信号源的电平值慢慢加大至输出功率刚好 起控时，调节PC电位器的旋钮，观察频谱仪 所显示的最大值与最小值之间所变化的范围， 即为功率调节范围。 若功率不能调节，一般问题为电位器坏，可 借助万用表来进行判断。
6.ALC杂谱
在模块正常加电加信号，要求在输出起控时及 未起控时，除主谱外，频谱仪上不能出现其它的杂 谱。 注意事项：
3.增益测试
连接如图2，将模块接上，加电(+9V)， 使模块工作。再将信号源电平设为-65dBm 左右（模块未起控时测），打开信号源，观 察频谱仪上所显示的值，被测模块将该值减 去-65dBm，这时得到的值就是该模块的增 益。若增益严重偏低，可先用目测法观察电 路板上的器件是否存在虚焊、漏焊、方向焊 反、器件贴错等现象 ，如果目测法观察不出 来，就要借助探头来一级一级探测信号 ，观 察信号是在哪一级出现了问题。
（1）3dB带宽的测试
将网络分析仪的频率设置为所需的频率值，如右图5 所示，将模块和仪器连接好，使模块工作，测试模块， 两边带点与中心频率差3dB的两个频率值的差的绝对 值即为3dB带宽。3dB带宽如有偏大可用软件来调整。
（2）选择性的测试
低噪放设计
低噪声放大器设计报告学生姓名：李江江学号：201221040234 单位：物理电子学院一、技术指标：频率：5.25 GHz~5.55 GHz 噪声系数：小于0.5 dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗)增益：大于20dB 增益平坦度：每10MHZ带内小于0.1dB输入输出驻波比：小于2.0 输入输出阻抗：50二、理论分析低噪声放大器(LNA)在接收机系统中处于前端,主要作用是放大接收到的微弱信号,降低噪声干扰。
LNA的设计对整个接收机性能至关重要,其噪声系数(NF)直接反映接收机的灵敏度。
随着通讯、雷达技术的发展,对微波低噪声放大器也提出了更为严格的要求。
利用微波电路CAD设计软件,结合可靠的LNA设计理论来进行电路设计，可以避开复杂的理论计算,极大地提高设计准确性和效率，有效缩短研制周期,降低成本。
( A D S ) 软件是A g i l e n t 公司在H P E E S O F 系列E D A 软件基础上发展完善的大型综合设计软件，它功能强大，能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计，广泛应用于通信、航天等领域，是射频工程师的得力助手。
本文着重介绍如何使用ADS 进行低噪声放大器的仿真与优化设计。
LNA的性能指标主要是噪声系数、增益、工作频带、电压驻波比和带内平坦度等，尤其是噪声系数和增益对整机性能影响较大。
要实现理想功率传输，必须使负载阻抗与源阻抗相匹配,这就需要插入匹配网络。
放大管存在最佳源阻抗Zsop,t LNA的输入端应按Zsopt进行匹配,此时放大器的噪声系数为最小。
而为了获得较高的功率增益和较好的输出驻波比,输出端则采用输出共轭匹配。
如果增益不够，则需要采用多级放大电路。
原则上前级放大器相对注重噪声系数性能，后级放大器则相对注重增益性能。
也就是说，输出端口和级间针对增益最大和平坦度进行匹配电路设计。
LNA低噪声放大器的主要指标如下：1.工作频率与带宽2.噪声系数3.增益4.放大器的稳定性5.输入阻抗匹配6.端口驻波比和反射损耗三、设计过程：（1）直流分析晶体管S 参数的测量并确定工作点。
第五章低噪放1
②负载，一般 50Ω---单级放大增益不会太高
负载形式：① LC谐振回路---谐振阻抗
②集中参数滤波器（ 50Ω）---阻抗要匹配
（5）增益控制 通过检测接收信号电平自动改变增益，信号强减小增益 信号弱增益变大
方法：①自适应改变工作点 ②自适应改变负反馈量
（6）输入阻抗匹配 放大器与信源匹配方式：①噪声系数最小---噪声匹配
②功率传输最大---共轭匹配 匹配网络：①纯电阻网络---适用于宽带放大，但功耗和噪声大
②纯电抗网络---宽窄带均适用，不增加噪声、功耗小 匹配形式： ① 共源(射)组态---输入电阻很大
匹配简单，并联所需电阻即可，但噪声增大
② 共栅(基)组态---输入阻抗 ≈ 1 gm，改变偏置即可实现匹配
失配状态下功率传输有损耗---称为回波损耗
回波损耗： RL(dB) = −20 log Γ
5.4.2 双端口网络S参数
1. 双端口网络S参数定义 S 参数方程：
端口1 入射波
正向传输
端口2 入射波
{ V1r = S11V1i + S12V2i V2r = S V 21 1i + S V 22 2i
= V2r V2i
= S22
+ S12 S21ΓS 1 − S11ΓS
单端口网络 Γ = Vr /Vi = S 电压驻波比 VSWR 的定义： VSWR = 1+ Γ
1− Γ
电压驻波比/反射系数---衡量信源与负载匹配状态的参数
通常 0 ≤ Γ ≤ 1， 1 ≤ VSWR ≤ ∞
由 Γ = ZL − Z0 ZL + Z0
VSWR = 1+ Γ 1− Γ
低噪放的优化技术
CMOS射频集成电路设计2009年4月1日唐长文副教授zwtang@/Courses.htm复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室版权©2005-2009, 版权所有，侵犯必究低噪声放大器的设计优化技术z MOS管噪声模型z经典二端口网络的噪声分析z窄带低噪声放大器的设计优化经典二端口网络噪声匹配噪声和阻抗同时匹配有效跨导约束和功率约束的噪声匹配功率约束的噪声和阻抗同时匹配(自学)z宽带低噪声放大器的设计优化噪声抵消技术电容交叉耦合技术电阻负反馈技术复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室唐长文电阻热噪声唐长文bulkbulkkTR243γ=≈( g−2 ndcopt minin m m g m S 2G R g L =S l gndg do减小时，宽W减小，电容C gs减小，要使输入回路的谐振频率保持不变，L必须相应增大。
g为了得到好的噪声性能和降低功耗，需要提高输入串联回路值。
的QL增大ωT/ω0值能够减小噪声系数NF，因此CMOS工艺的不断不断提高对降低噪声系数有一定的好处。
进步，ωT噪声系数NF没有最小极限值。
很小的MOS管，消耗极少量的功率就能够获得0dB的噪声系数。
这和实际测试结果是不符的，造成这种问题的原因在于没有考虑MOS管的栅极感应噪声。
复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室唐长文ngngungu nd ()ngu ndd m D L TDmmDDD2nd 专用集成电路与系统国家重点实验室2nd 专用集成电路与系统国家重点实验室宽带低噪声放大器的设计优化z噪声抵消技术单端单端转差分z电容交叉耦合技术z电阻负反馈技术复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室唐长文A Wide-band CMOS Low-Noise Amplifier for TV Tuner Applications Youchun Liao, Zhangwen Tang and Hao Min ASIC & System State Key Laboratory, Fudan UniversityShanghai, 201203 P.R.COutlinez CMOS TV tuner architecture and the demand for wide-band LNAz LNA with noise-canceling technique –Basic principle–Noise analysis–Linearity analysis–Parameter relationshipz Chip and measurementz ConclusionCOB PackageNo extra matching-network neededConclusionz A LNA with noise-canceling technique z Noise canceling under input/output impedance matchingz Linearity analysisz Relationship of characteristics depend on RFz Chip and measurement results。
GPS与北斗二代双频接收机低噪放模块设计实现
GPS与北斗二代双频接收机低噪放模块设计实现摘要设计并实现了一款覆盖gpsl1波段和北斗二代b1波段的低噪放模块。
该模块中的低噪声放大器使用分立元件搭建，匹配电路调试灵活，满足了模块对输入输出驻波的高要求。
测试结果表明，低噪放模块增益为26db，带内增益平坦，输入输出驻波<1.5，噪声系数<2db，带外抑制度80dbc，输出1db压缩点8dbm，满足了导航系统接收机前端对低噪放模块的要求。
全球定位系统(gps)是20世纪70年代由美国陆、海、空3军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，其主要目的是为陆、海、空3大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。
北斗导航系统是我国自主研发、拥有独立知识产权的全球卫星导航系统。
根据全球卫星导航系统的定位原理及卫星信号特征，为实现接收机快速、连续、精确定位，多个卫星导航系统组合使用是未来发展的趋势。
本文就gps和北斗二代导航系统在接收机前端的组合应用进行了探索。
高噪放模块的主要功能就是将天线所发送至的射频信号展开低噪声压缩，滤波后输入至接收机。
本文设计同时实现了一款全面覆盖gpsl1波段(1575.42±1.023mhz)和北斗二代b1波段(1561.098±2.046mhz)的低噪摆模块，其具备输入输出驻波大、增益低、噪声系数大、拎外复制度低、输入1db放大点高等优点，可以用作导航系统的接收机前端。
1概述本方案的低噪摆模块主要由远距滤波器、低噪声放大器和衰减器等共同组成，总体框图例如图1右图。
对于模块设计，低噪声放大器一般选取集成芯片;在增益、噪声系数等指标上，单片低噪声放大器比分立元件有较大优势。
但由于本模块对输入输出驻波要求较高，而集成芯片的驻波难以调试，所以选用分立元件搭建低噪声放大器。
第一级带通滤波器选用介质滤波器。
介质滤波器可滤除系统不需要的频段，也可承受较大的功率，能够用来保护低噪声放大器免受大功率输入信号的烧毁。
低噪声放大器..
5） C
C 0 VBC 1 0
n
反偏集电结电容
6） 7）
Ccs 集电结与衬底间的势垒电容
rbb ' 、ree 、 rcc 为各极的体电阻
大倍数下降为 1 时的频率
8） 特征频率 fT 定义为共射输出短路电流放
gm gm fT 2 (C C ) 2 C
3） 有源偏置电路
有源偏置电路具有相 当出色的温度稳定性，但 同时也带来了元件数目增 多，电路结构复杂等缺点。 在放大器的温度稳定性要 求比较高的时候，可以考 虑采用这种偏置电路。
有源偏置电路
3）传输线偏置电路
传输线偏置电路
传输线偏置法可以抑制偶次谐波，并且还可以 改善放大器的稳定性。
固定基流偏置电路
IIP3
Input VSWR
－11.1dBm
1.5
－3dBm
1.2
Output VSWR
隔 离
3.1
21dB
1.4
21dB
从表中可以看出，低噪声放大器的主要指标为： 噪声系数 增益 线性范围
输入输出阻抗的匹配
功耗
输入输出的隔离
以上各项指标并不独立，是相互关联的，在 设计中如何折中，兼须各项在指标，是设计的 重点也是难点。
C gd ---漏极与源极电容
rG 、 rS 、 rD 分别为各极的欧姆电阻，rds 是漏源电
阻， R 是串联栅极电阻 i
对于GaAs FET ，这些参数的典型值为
Ri 7
C gs 0.3 pF
rds 400 Cds 0.12 pF
gm 40mS
C gd 0.01 pF
基极分压射极偏置电路
一种卫星导航接收机低噪放的设计与实现
6期
谢
超等 : 一种卫星导 航接收机低噪放的设计与实现
91
图1
S 参数初步仿真结果
图 2 调整平坦度后的增益、 噪声系数和稳定性的仿真结果
3 . 4 电路实现和性能验证 下一步的工作是根据原理图实现电路, 并对各 项性能进行测试验证。 其增益仿真结果和实测结 果的对比如图 3 所 示 , 左边图为仿真结果 , 右边为实测结果。测试使用 了 A gilent E8362B 矢量网络分析仪, 实测数据保存 为 S2P文件后 , 在 PC 机上利用 ADS 软件绘图 , 增益 的波动是由于相对带宽较宽 , 矢量网络分析仪测试 端口不能完全匹配, 而造成的测量误差。
图 3 仿真和实测数据对比
( 下转第 94 页 )
94
微
处
理
机
2009 年
/ / Interrupt Serv ice Routines / /- - - - - - - - - - - - - - - - - - -
P2_1= 0 ; if( tem _period= = 0) { tem _perio d= set_period ; / /恢 复中断计数值 counter_dec( ); / /计数减 1 } } TH 0 = 0x38 ; / / In it T i m er0 H igh reg ister TL0 = 0x9; f / / Init T i m er0 L ow reg ister } 在软件开发方面 , 由于其内部带有 2K 内部数 字存储器 , 内存资源使用上比较充裕, 便于大量数学 运算 , 32KB 的程序存储器也具有充足的使用空间, 此外其执行速度比标准 51 单片机提高了 12 倍, 使 得程序的执行速度有很大提高。
060601 通用化低噪 的原理及调试方法
在进行输入功率检测Pin的调节的时候应对仪器的 输入电缆进行校准，然后扣除电缆损耗的信号， 要求送入模块的信号强度为（-80dB~-30dB）进行 检测，根据客户要求可能会进行检测范围的调整。 同样，在进行输出功率检测电压的调整时，应对 仪器的输出电缆进行校准，在做输出功率检测时 应扣除输出电缆的损耗，实际模块的输出信号强 度。 最后再进行模块的总调，即按指示要求进行 噪声、增益、功率及其调节范围的检测。
一、电源开关控制电路（SW）：
由于客户要求外部监控口须要用软件来 控制，控制电压要≤1V,在本电路中采用了两 个三级管级连方式，利用它的反向特性来实 现这一须求。
二、低噪器件坏告警电路（Alarm） ： 具体电路如右图 所示，电路采用的是 双运放芯片2903，通 过检测低噪部分电路 工作电压的上下限来 实现告警。
六、过功率告警电路（OverPo）：
下图为过功率告警电路，由送往ALC的控制电压分两路， 引出一路控制电压接入到LM258的反向输入端，当V-ALC 的电压（预设电压接入LM258的正向端）低于预设电压时， LM258的输出端口电压为高电平，实现告警功能。
七、数控功能（ATT）：
其中前级数控实现增益 调节及增益补偿功能， 为实现衰减31dB后，噪 声系数≤ 1.2dB，故把第 二级数控设计到模块的 未级输出口，这样会影 响到模块的线性，但由 于模块本身有足够的余 量，所以对整个模块的 指标不造成任何影响。第 二级是采用带有373寄存器 的数方式。
三、输入功率检测（Pin）：
这一功能是以前低噪放大模块里电路里所没有的新 的单元电路，也是客户新提出的须求，此功能电路 采用AD8362为主芯片，电路的外围匹配均由器件资 料里提供，以下是该器件的引脚功能说明。
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低噪放匹配调试方法
低噪放匹配调试方法是电子工程领域中常见的一种技术，它主要用于提高低噪声放大器的性能和减少噪声。
在这篇文章中，我们将介绍低噪放匹配调试方法的基本原理和步骤。
低噪放匹配调试方法是一种通过调整电路元件来匹配低噪声放大器的输入和输出阻抗，从而提高其性能的方法。
该方法通常需要使用一些特殊的测试设备，例如网络分析仪、信号源、功率计等。
首先，进行低噪声放大器的基本测试，包括输入输出阻抗、增益和噪声等参数的测量。
然后，根据测试结果，选择合适的匹配电路，例如匹配网络、滤波器等，并进行电路设计和仿真。
接下来，进行匹配电路的实际制作和安装。
在制作匹配电路时，需要注意电路元件的质量和精度，以及电路布局的合理性。
在安装匹配电路时，需要注意电路连接的可靠性和防止干扰的措施。
然后，进行匹配电路的调试和优化。
在调试过程中，需要使用测试设备对匹配电路进行测试，并根据测试结果进行电路调整。
在优化过程中，需要对电路参数进行进一步优化，以达到更好的性能。
最后，进行低噪声放大器的综合测试和验证。
在综合测试中，需要对整个系统进行测试，并对系统性能进行评估。
在验证过程中，需要对系统性能进行验证，并与设计要求进行比较。
总之，低噪放匹配调试方法是一种重要的技术，在电子工程领域中得到了广泛应用。
通过该方法可以提高低噪声放大器的性能，减少噪声，并为其他电子系统的设计提供参考。