低噪声放大器设计指南 第 1 页 （共 5 页） 低噪声放大器设计指南 1．低噪声放大器在通讯系统中的作用 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的普遍追求，这就对系统的接收灵敏度提出了更高的要求，我们知道，系统接收灵敏度的计算公式如下： Smin = -174+ NF+10㏒BW+S/N……………………（1） 由上式可见，在各种特定（带宽、解调 S/N已定）的无线通讯系统中，能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数 NF，而决定接收机的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大器。 低噪声放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，降低噪声干扰，以供系统解调出所需的信息数据，所以低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。 2． 低噪声放大器的主要技术指标： 2．1 噪声系数 NF 噪声系数的定义为放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，即： 对单级放大器而言，其噪声系数的计算为： 其中 Fmin为晶体管最小噪声系数，是由放大器的管子本身决定的， Γopt、Rn 和Γ s分别为获得 Fmin时的最佳源反射系数、晶体管等效噪声电阻、以及晶体管输入端的源反射系数。 对多级放大器而言，其噪声系数的计算为： NF=NF1+(NF2 -1)/G1+(NF3 -1)/G1G2 +…… （4） 其中NFn为第n级放大器的噪声系数，Gn 为第n级放大器的增益。 在某些噪声系数要求非常高的系统，由于噪声系数很小，用噪声系数表示很不方便，常常用噪声温度来表示，噪声温度与噪声系数的换算关系为： Te = T0 ( NF – 1 ) （5） 其中Te 为放大器的噪声温度，T0 =2900 K，NF为放大器的噪声系数。 NF(dB) = 10LgNF （6） 2． 2 放大器增益 G： 放大器的增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值： G=Pout / Pin （7） 从式（4）中可见，提高低噪声放大器的增益对降低整机的噪声系数非常有利，但低噪声放大器的增益过高会影响整个接收机的动态范围。 所以，一般来说低噪声放大器的增益确定应与系统的整机噪声系数、接收机动态范围等结合起来考虑。 222min|1)||1(||4optsoptsnRNFNFou tou tininNSNSNF//（2） （3） 低噪声放大器设计指南 第 2 页 （共 5 页） 2． 3 输入输出的驻波比： 低噪声放大器的输入输出驻波比表征了其输入输出回路的匹配情况，我们...
