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0 引言
LNA已廣泛應(yīng)用于微波通信、GPS接收機(jī)、遙感遙控、雷達(dá)、電子對抗及各種高精度測量系統(tǒng)等領(lǐng)域中，是現(xiàn)代IC技術(shù)發(fā)展中必不可少的重要電路。LNA位于射頻接收的最前端，其主要功能是將從天線接收到的信號無失真地放大到下一級電路，同時(shí)保證較小的噪聲。它的增益、噪聲和穩(wěn)定性等將對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。因此，低噪聲放大器的基本設(shè)計(jì)要求是：噪聲系數(shù)低、足夠的功率增益、工作穩(wěn)定可靠、足夠的帶寬和較大的動(dòng)態(tài)范圍。
SiGe材料安全性很好，器件具有功耗小、特征頻率高的優(yōu)點(diǎn)，與成熟的Si工藝兼容，其集成度也相當(dāng)高。SiGe HBT在微波和射頻通信領(lǐng)域的地位越來越重要，其最佳應(yīng)用領(lǐng)域之一就是低噪聲放大器。經(jīng)過20年的發(fā)展，SiGe HBT的最高截止頻率fT已達(dá)到375 GHz。
IEEE802.11a無限通信標(biāo)準(zhǔn)是近年來提出的一種新的無線標(biāo)準(zhǔn)，其最大吞吐率為在5 GHz波段上實(shí)現(xiàn)54 Mbit／s傳輸速率。該標(biāo)準(zhǔn)采用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)，可有效降低多重路徑衰落對接收器性能的影響，將比以往的802.11b和藍(lán)牙(2.4 GHz頻帶，最高11 Mbit／s)具有更廣泛的應(yīng)用。
近年來，國內(nèi)外對于低噪聲放大器的報(bào)道，用GaAs FET、CMOS來實(shí)現(xiàn)的較多，而用硅鍺異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(SiGe HBT)實(shí)現(xiàn)的較少。為了更好地探討這方面的問題，本文基于IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)介紹了一款SiGe HBT低噪聲放大器的設(shè)計(jì)。
1設(shè)計(jì)理論及方法
1.1 LNA低噪聲的實(shí)現(xiàn)
對于大多數(shù)射頻放大器來說，在低噪聲前提下對信號進(jìn)行放大是系統(tǒng)的基本要求，因此，LNA低噪聲的實(shí)現(xiàn)尤為重要。放大器的噪聲系數(shù)F可定義為放大器的輸入信噪比和輸出信噪比的比值，則
式中：Sin、Nin分別為輸入端的信號功率和噪聲功率；Sout、Nout分別為輸出端的信號功率和噪聲功率。
