噪声系数NF 增益Gain IIP3 Input VSWR Output VSWR 隔 离
射频通信电路
低噪放（LNA）指标分析
（1）低功耗——移动通信的必然要求

rbe
低电源电压
小的静态电流——跨导
gm


rbb ' (1 ) VT I CQ
gm 小
（2）工作频率——取决于晶体管的特征频率 fT
gm gm fT 2 (c c ) 2C
与工作点有关
取决于半导体工艺
射频通信电路
（3）噪声系数
线性网络：
(Vn I n RS ) 2 F 1 4kTBR S
双极晶体管:共射
F 1 rbb ' g R r 1 1 m S 1 bb ' Rs 2 g m RS 2 Rs 2 g m RS
射频通信电路
多级线性网络级联的噪声系数
多级线性网络级联总噪声系数
F2 1 F3 1 F F1 GP1 GP1GP 2
Te 2 Te3 Te Te1 GP1 GP1GP 2
结论：
1. 系统前级、特别是第一级的噪声系数对系统影响最大 2. 增大第一级的增益可以减少后级对系统噪声系数的影响
射频通信电路
描述晶体管的两种模型 1. 物理模型——等效电路模型 特点：模型中的每个参数均对应一定的物理意义 适用的频率范围较宽
举例：混合
2. 网络模型
型模型
特点：把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数 适用于特定频率、线性参数 举例：S参数 注意：应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同
增益取决于
信号强，增益小，以防 后级非线性失真
射频通信电路
（6）输入阻抗匹配 最大功率传输——共轭匹配 放大器与输入源的匹配 噪声系数最小——噪声匹配 宽带放大、消耗功率、
纯电阻网络 ——
匹配网络
增加噪声
电抗网络 —— 不增加噪声、窄带放大
射频通信电路
（6）输入阻抗匹配 匹配方式
a. 共源组态
1 c.电阻负 输入阻抗很大 输入阻抗 g m 反馈改变 并联电阻等于 改变 g m 达 输入阻抗
Cbe
输出点+
正向传输——压控电流源
gmvbe
输入
反向传输——极间电容 C (Cbc ) 引起不稳定的原因
CN
输出点 -
射频通信电路
改进措施
① 中和法——用中和电容抵消
由 C (Cbc ) 引起的反向传输 ② 失配法——采用共射共基（共源共栅）组 合连接
本章重点——用晶体管的混合 型模型分析、设计低噪放； 用S参数分析、设计低噪放。

射频通信电路
5.1低噪声
放大器指标
射频通信电路
5.1 低噪声放大器指标
低噪放（LNA）——高频、小信号、线性、选频放大器
指标 电源电压 电源电流 频 率 0.5μm GaAs FET 3.0V 4.0mA 1.9GHZ 2.8dB 18.1dB －11.1dBm 1.5 3.1 21dB 0.8μm Si Bipolar 1.9V 2.0mA 1.9GHZ 2.8dB 9.5dB －3dBm 1.2 1.4 21dB
射频通信电路
第五章
低噪声放大器
射频通信电路
特点:
噪声越小越好
1.位于接收机的最前端
要求有适当的稳定的增益 小信号线性放大器 线性动态范围大 增益自动控制 功率最大 传输 噪声系 数最小
2.接收的信号很微弱且变化
3.通过传输线直接和天线或天线滤波器相连 —匹配 4.应具有选频功能，抑制带外和镜象频率干扰 本章内容（1）. 低噪声放大器的性能指标 （2）. 低噪声放大器的设计 （3）.复习晶体管的电路模型
1 1 F 1 RS g m
共源MOS管
分析： ①放大器的噪声与工作点有关—— g m ②双极晶体管放大器的噪声 与基区体电阻
rbb 有关
③放大器噪声系数与信号源内阻有关
射频通信电路
（4）增益
增益要适中 增益大——可降低后级对系统噪声系数的影响 增益大——后级易产生非线性失真 跨导 g m ——由工作点决定 负载 LC谐振回路—— Q值、谐振阻抗 LNA的负载形式 集中参数选频滤波器——注意阻抗匹配 （5）自动增益控制 信号弱，增益大 根据接收信号的强弱自动控制增益
信号源内阻
匹配 宽带放大、 增加噪声、
b. 共栅组态
d. 源级电感 负反馈改变 输入阻抗 窄带放大、噪 声性能较好
增加噪声
功耗较大
射频通信电路
（7）线性范围 衡量指标：三阶互调截点IIP3、增益1dB压缩点 注意： （1）线性范围和器件有关 （2）线性范围和电路有关 （3）输入端的阻抗匹配也会影响放大器的线性范围 从混频器向天线的泄漏程度。