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宁波大学研究生 2014 -2015 学年第 （1）学期期末考试试卷 考试科目： 高级射频电路 课程编号： 姓名： 许仲池 学号： 1411082623 阅卷教师： 成绩： 课程设计(大报告) ：要求从下面题中任选一题。 1、试设计一个用于FDD-LTE-Advanced 系统的高效率、大功率射频功放，带宽大于200MHz ， 最大功率输出时带内功率起伏小于1 分贝，增益不低于15 分贝，最大效率不低于60%， 输出功率高于50W，中心频率在800MHz、1900MHz、1950MHz、2140MHz、2550MHz 和 3500MHz 中间任选一 。 要求给出详细设计过程及仿真优化结果，包括器件选择、器件 特性仿真、输入输出阻抗的确定、输入输出匹配电路的设计及其仿真特性、功放电路的 整体仿真特性及优化结构、成品率分析和 PCB 布板图。完成课程项目设计报告，要求报 告长度不得少于15 页。 2 、试设计一个用于FDD-LTE-Advanced 系统的低噪声放大器，带宽大于200MHz ，最大功率输 出时带内功率起伏小于1 分贝，增益不低于15 分贝，噪声系数小于0.8 分贝，中心频率 在800MHz、1900MHz、1950MHz、2140MHz、2550MHz 和3500MHz 中间任选一 。 要 求给出详细设计过程及仿真优化结果，包括器件选择、器件特性仿真、输入输出阻抗的 确定、输入输出匹配电路的设计及其仿真特性、放大器电路的整体仿真特性及优化结构、 成品率分析和PCB 布板图。完成课程项目设计报告，要求报告长度不得少于15 页。 1 射频低噪声放大器的 ADS 设计 1.引言 低噪音放大器是一类特殊的电子放大器，主要用于通讯系统中将接收自天线的信号放 大，以便于后级的电子设备处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱，低噪音放大器一 般情况下均位于非常靠近天线的部位，以减小信号通过传输线的损耗。这种“有源天线”的 配置广泛应用于全球定位系统 （GPS ）等微波系统中。这是因为同轴电缆在微波频率范围 内损耗很大。正是由于低噪音放大器位于整个接收机紧邻天线的最先一级，它的特性直接 影响着整个接收机接受信号的质量。为了确保天线接收的信号能够在接收机的最后一级被 正确的恢复，一个好的低噪音放大器需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪音以及失真。 这两个参数通常使用噪声系数和三阶输入截止点来表征。输入和输出端的阻抗匹配和噪声 匹配是实现高增益和低噪声的关键。现代的低噪音放大器不仅要在一个窄带范围内实现阻 抗匹配，新的应用 （如超宽带技术）的出现也要求其能够在非常宽的频率范围内 （典型的 频带宽度为3.1-10.6 GHz）实现阻抗匹配和噪音匹配。 2.低噪声放大器的基本知识 低噪声放大器 （LNA）的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，减小噪声干扰， 以供系统解调出所需的信息数据 当今，人们对各种无线通信工具的要求越来越高，如功率辐射要小、作用距离要 远、覆盖范围要广等，这对系统的接收灵敏度提出了更高的要求。系统的接收灵敏度： 2 2.1．LNA 的特点 LNA 是射频接收机前端的主要部分，它主要有四个特点。首先，它位于接收机的最 前端，这就要求它的噪声系数越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响，还要求有 一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不宜过大。放 大器在工作频段内应该是稳定的。其次，它所接受的信号是很