基于100 nm砷化镓pHEMT工艺的C波段宽带低噪声放大器芯片

作为射电天文接收机系统的关键器件, 低噪声放大器的噪声和增益性能对接收机系统的灵敏度有重要影响. 采用100nm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, pHEMT)\lk工艺, 研制了一款可覆盖C波段(4--8GHz)的低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA). 所设计的LNA采用3级共源级联放大拓扑结构, 栅极、漏极双电源供电. 常温下测试表明, 该LNA在4--8GHz频段内平均噪声温度为\lk60K, 在5GHz处获得最低噪声温度50K, 通带内增益($31\pm1.5$)dB, 输入输出回波损耗均优于10dB, 芯片面积为$2.1\times1.1$mm², 可以应用于C波段射电天文接收机以及卫星通信系统等.     

20~26 GHz硅基氮化镓可变增益低噪声放大器

基于100 nm硅基氮化镓（GaN）工艺，本文设计并实现了一款工作频段为20~26 GHz且增益平坦的可变增益低噪声放大器（VGLNA）.该放大器采用三级共源级级联来实现高增益，并通过调节第二、第三级的栅极偏置实现增益控制.测试结果表明，该放大器在工作频段内实现了超过20 dB的增益可变范围和±1.5 dB的增益平坦度，在增益可变范围内功耗为126 mW至413 mW.在最大增益状态下，该放大器在整个频段内可实现大于20 dB的小信号增益且噪声系数（NF）为2.95 dB至3.5 dB，平均输出1dB压缩点（OP1dB）约为14.5 dBm.该芯片的面积为2 mm².     

RF Design of a Wideband CMOS Integrated Receiver for Phased Array Applications

New silicon CMOS processes developed primarily for the burgeoning wireless networking market offer significant promise as a vehicle for the implementation of highly integrated receivers, especially at the lower end of the frequency range proposed for the Square Kilometre Array (SKA). An RF-CMOS ‘Receiver-on-a-Chip’ is being developed as part of an Australia Telescope program looking at technologies associated with the SKA. The receiver covers the frequency range 500–1700 MHz, with instantaneous IF bandwidth of 500 MHz and, on simulation, yields an input noise temperature of < 50 K at mid-band. The receiver will contain all active circuitry (LNA, bandpass filter, quadrature mixer, anti-aliasing filter, digitiser and serialiser) on one 0.18 μm RF-CMOS integrated circuit. This paper outlines receiver front-end development work undertaken to date, including design and simulation of an LNA using noise cancelling techniques to achieve a wideband input-power-match with little noise penalty.     

L波段致冷低噪声放大器

介绍了应用于射电天文望远镜L波段接收机系统的致冷低噪声放大器的设计。该放大器采用了Agilent公司ATF - 35 14 3假晶高电子迁移率场效应管 (pHEMT) ,为两级级联结构 ,频率范围16 0 0～ 174 0MHz。在物理温度小于 15K(Kelvin)的环境中 ,放大器工作正常 ,两级直流偏置点都在2V 7mA ,增益 2 8.7～ 2 8.9dB ,噪声 3.2～ 3.8K ,输入匹配好于 - 2 2dB ,输出匹配好于 - 16dB ,无条件稳定。     

4～10 GHz宽带单片集成低噪声放大器设计

在单片微波集成电路领域,放大器的设计往往不能兼顾噪声、增益和带宽,通常为达到最佳噪声和增益会限制带宽,或者为增大带宽而牺牲噪声和增益。本文采用稳懋公司0.15μmpHEMT工艺,综合各种因素,设计了一款宽带低噪声放大器电路,其频率范围4～10 GHz,增益约25 dB,噪声温度低于100 K,输入输出回波损耗大于10 dB。     

基于变压器反馈的平坦噪声系数超宽带CMOS低噪声放大器

在系统中集成超宽带（UWB）收发机芯片用于支持室内定位正成为移动通信终端技术发展的一个重要趋势.在超宽带收发机中,低噪声放大器（LNA）是一个核心功能模块.超宽带的全频段（3.1~10.6 GHz）覆盖要求给低噪声放大器的设计带来了巨大挑战,尤其是需要在宽带匹配及在带内维持平坦的噪声系数的情况下.传统的低噪声放大器架构应用在超宽带设计时,噪声、增益和输入匹配之间存在较明显的性能折中关系,因此无法达到良好的综合性能指标要求.本文采用基于变压器反馈的输入匹配的第一级架构和多功能第二级输出驱动结构,实现了平坦的噪声系数和高增益等性能.基于TSMC 65 nm工艺设计的电路仿真结果表明,该低噪声放大器在3.1~10.6 GHz全频段内,可实现输入匹配S₁₁<-10 dB,增益>17 dB,噪声系数2.71±0.28 dB,1-dB压缩点-17.5 dBm等指标,电路整体功耗为32.8 mW.因此,综合性能Ⅰ（FoM-Ⅰ）和综合性能Ⅱ（FoM-Ⅱ）分别可达2.32和0.41.