宽带低噪声放大器的设计

叶波涛

（中国船舶重工集团公司第八研究院，江苏 扬州225001）

最近一段时期以来，单片微波式集成电路（monolithic microwave inte-grated circuit，MMIC） 由于其体积小巧、集成程度高、可靠性好等优点取得了迅速的发展以及进步，逐步替代了常规的混合型集成电路。伴随着5G移动通信技术的高速进步，相关网络中需要同时传输音频、视频及图像等大容量的数据信息，对超大带宽的需求持续提升[1]，为此在确保放大器噪音较低、功耗较低、增益较高、尺寸较小等条件的基础上，拓展低噪音放大器（low noise amplifier，LNA）的带宽已经成为相关工程技术人员研究的热点问题。

现阶段，世界各个领域的相关学者针对高宽带的低噪音放大器实施了一系列深入的科学研究，拓展低噪音放大器在电路的主体构造上可以分成反馈模式、分布模式、平衡模式等等，反馈模式以及平衡模式的拓展低噪音放大器的带宽相对来讲比较狭窄，而平衡式拓展低噪音放大器的整体结构尺寸比较大。分布模式（distributed）的结构模式具备频带较宽、驻波比较小、电路系统的鲁棒性优良等优点，不过在超大的宽带区间之内，功耗较大、噪音系数较高、结构尺寸较大等问题还需进一步改进和优化。应用CMOS工艺方法规划设计分布模式的拓展低噪音放大器时，介质的损耗程度将会伴随着频率的增加而渐渐恶化，在超大的宽带区间之内，无法同时达到较高的功率以及较低的噪音效果。GaAs单元的元器件载流子的迁移比率以及衬底的电阻率相对较……