ADS学习笔记 2. 低噪声放大器设计-DataSheet：ATF54143（LNA） 一、引言 Agilent ATF-54143是一款高动态范围、低噪声、E-PHEMT器件，封装在小型塑料表面贴装SC-70（SOT-343）4引脚中。由于其高增益、高线性度和低噪声特性，它特别适合于450 MHz到6 GHz频率范围内的蜂窝/PCS基站、MMDS以及其他系统的低噪声放大器设计。 二、产品特性 1. 高线性度性能：该器件在保持高增益的同时，还能提供出色的线性度。 2. 增强型模式技术[1]：此技术要求正的栅源电压（Vgs），因此可以避免与传统耗尽模式设备相关的负栅压。 3. 低噪声系数：在典型的2 GHz工作频率下，噪声系数为0.5 dB，非常适合低噪声应用。 4. 优秀的规格一致性：确保不同产品之间的性能稳定。 5. 800微米栅宽：较大的栅宽有助于增加增益和功率容量。 6. 低成本表面贴装小型塑料封装SOT-343（4引脚SC-70）：易于与现代制造流程兼容。 7. 可选的贴带和卷带包装：适合自动化表面贴装生产线。 三、性能参数 1. 工作频率：在2 GHz下典型工作，但适用范围更广。 2. 工作电压：3V，工作电流为60 mA（典型值）。 3. 输出三阶交调点：典型值为36.2 dBm。 4. 1 dB增益压缩点输出功率：20.4 dBm。 5. 噪声系数：0.5 dB。 6. 相关增益：16.6 dB。 四、应用场景 ATF-54143的应用领域包括： 1. 蜂窝/PCS基站的低噪声放大器。 2. WLAN、WLL/RLL和MMDS应用的低噪声放大器（LNA）。 3. 其他超低噪声应用的通用离散E-PHEMT。 五、封装和标记 ATF-54143采用SOT-343封装。引脚连接和封装标记如下图所示： ``` SOURCEDRAIN GATE SOURCE4Fx ``` 【顶部视图】。封装标记提供了器件的方向和标识，其中“4F”表示设备代码，“x”表示制造月份的日期代码字符。 六、绝对最大额定值 为避免永久性损坏，操作器件时不得超过下述任何一项参数： 1. 漏极-源极电压（VDS）：5V。 2. 栅极-源极电压（VGS）：-5 到 1V。 3. 栅漏电压（VGD）：5V。 4. 漏极电流（IDS）：120 mA。 5. 总功率耗散（Pdiss）：360 mW（在源极引线温度为25°C时）。 6. RF输入功率：最大10 dBm。 7. 栅源电流（IGS）：2 mA。 8. 通道温度（TC）：150°C。 9. 存储温度（TSTG）：-65 到 150°C。 10. 热阻（θjc）：162°C/W。 请注意，上述参数是在直流静态条件下假设的，且源极引线温度为25°C。当源极引线温度超过25°C时，需要进行降额处理。 七、注意事项 1. 超过这些参数的任何操作都可能导致永久性损坏。 2. 最大RF输入功率测试基于无调制的连续波输入信号。 3. 如果超出规格范围，可能不会损坏器件，但规格无法保证。 以上内容均基于DataSheet ATF54143的数据信息，详细情况请参照原厂手册或相关数据资料。

LNA总电路

在本文中，我们将深入探讨如何使用Advanced Design System（ADS）软件进行WLAN频段低噪声放大器（LNA）的设计与仿真。ADS是一款强大的微波和射频电路设计工具，广泛应用于无线通信系统，包括Wi-Fi（WLAN）频率范围内的组件设计。 一、ADS软件介绍 ADS全称为Advanced Design System，是Keysight Technologies（原安捷伦科技）开发的一款综合性的射频和微波电路设计平台。它提供了从概念设计到物理实现的完整设计流程，包括电路仿真、信号完整性分析、电磁场仿真以及版图设计等功能。在LNA设计中，ADS可以帮助设计师优化性能参数，如增益、噪声系数、输入输出阻抗匹配等。 二、LNA设计基础 低噪声放大器（LNA）在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的主要任务是在接收端放大微弱的射频信号，同时尽可能地保持低的噪声系数，以提高系统的整体灵敏度。在WLAN频段，LNA通常工作在2.4GHz至5GHz之间，这是IEEE 802.11标准定义的Wi-Fi通信频率。 三、LNA设计步骤 1. 需求分析：确定LNA的增益目标、噪声系数限制、电源电压和功耗要求。 2. 架构选择：LNA有多种架构，如共源共栅、差分对、互阻抗放大器等。每种架构有其优缺点，应根据具体需求来选择。 3. 模型建立：在ADS中创建电路模型，包括晶体管、无源元件和负载匹配网络。 4. 参数优化：通过仿真调整晶体管的偏置点和其他关键参数，以达到最佳性能。 5. 输入输出匹配：确保LNA与前端接收器和天线之间的阻抗匹配，以减少反射和信号损失。 6. 直流偏置设计：确保晶体管在工作状态下稳定，避免非线性行为。 7. 仿真验证：利用ADS的S参数仿真、噪声分析和瞬态仿真等功能，评估LNA的性能。 四、ADS仿真过程 在提供的文件列表中，我们看到有如`de_sim.cfg`、`hpeesofsim.cfg`、`dds.cfg`等配置文件，它们分别用于定义不同的仿真设置。例如，`de_sim.cfg`可能用于直流工作点分析，`hpeesofsim.cfg`可能用于高速射频仿真，而`dds.cfg`可能涉及相位噪声或直接数字频率合成（DDS）相关的设置。`LNA_Final.dds`、`LNA_1.dds`、`LNA_2.dds`等文件则代表了不同版本的LNA设计的仿真结果。 五、文件解析 - `workspace.ads`：ADS的工作空间文件，包含项目的所有设计、仿真设置和结果。 - `*.dds`文件：这些可能是ADS的仿真输出，包含频率响应、噪声性能等信息。 - `*~`文件：这些通常是备份文件，以防原始文件被意外修改。 六、总结 在ADS软件的支持下，WLAN频段LNA的设计和仿真是一项精确且系统化的工程。通过不断迭代和优化，设计师可以得到满足特定性能指标的LNA设计方案。在实际应用中，还需要考虑温度、工艺和电源电压变化等因素的影响，进一步进行稳定性分析和测试，以确保LNA在各种条件下的可靠工作。

具体仿真内容参考博客内容ADS仿真设计低噪放大器这篇文章。

微波滤波器设计 分支电桥 LNA 微波滤波器设计 分支电桥 LNA

硕士的毕业论文，专供HMIC设计人员参考，低噪声放大器设计。

本节通过一个 5.5GHz 低噪声放大器来讨论利用 Cadence IC 来进行低噪声放 大器原理图设计、仿真参数设置、版图绘制等基本方法和流程。 低噪声放大器的设计指标如下：  频率： 5.5GHz  增益： >15dB  噪声系数： <1.5dB  电压： 1.2V 本例选用 65nm CMOS 工艺来设计。

RF放大器是一个放大微弱信号、以便接收器进一步处理的有源网络。接收器增益分配在系统RF和IF级间，当然，理想的放大器只增加期望信号的幅度，而不增加任何失真和噪声。然而，已知的放大器都会在期望的信号中增加噪声和失真。在接收通道中，天线之后的级放大器贡献了大部分系统噪声系数。在噪声网络之前增加增益将减少该网络噪声的贡献。 　　放大器噪声系数 　　为了分析电路噪声的影响，必须建立一个噪声电路模型---无噪声的电路加上外部噪声源。 　　点此全文PDF资料：(LNA)匹配技术.pdf  :

Simulating LNA with Agilent ADS

SX1232 LNA and PA Impedance Matching Techniques