射频低噪声放大器电路设计详解

射频低噪声放大器电路设计详解

射频LNA 设计要求：低噪声放大器（LNA）作为射频信号传输链路

的第一级，它的噪声系数特性决定了整个射频电路前端的噪声性能，因此作为

高性能射频接收电路的第一级LNA 的设计必须满足：（1）较高的线性度以抑

制干扰和防止灵敏度下降;（2）足够高的增益，使其可以抑制后续级模块的噪

声;（3）与输入输出阻抗的匹配，通常为50Ω;（4）尽可能低的功耗，

这是无线通信设备的发展趋势所要求的。

InducTIve-degenerate cascode 结构是射频LNA 设计中使用比较多的结构之一，因为这种结构能够增加LNA 的增益，降低噪声系数，同时增加输入级

和输出级之间的隔离度，提高稳定性。InducTIve-degenerate cascode 结构在输入级MOS 管的栅极和源极分别引入两个电感Lg 和Ls，通过选择适当的电感

值，使得输入回路在电路的工作频率附近产生谐振，从而抵消掉输入阻抗的虚部。由分析可知应用InducTIve-degenerate cascode 结构输入阻抗得到一个50Ω的实部，但是这个实部并不是真正的电阻，因而不会产生噪声，所

以很适合作为射频LNA 的输入极。

高稳定度的LNA

cascode 结构在射频LNA 设计中得到广泛应用，但是当工作频率较高时

由于不能忽略MOS 管的寄生电容Cgd，因而使得整个电路的稳定特性变差。

对于单个晶体管可通过在其输入端串联一个小的电阻或在输出端并联一个大的

电阻来提高稳定度，但是由于新增加的电阻将使噪声值变坏，因此这一技术不

能用于低噪声放大器。

文献对cascode 结构提出了改进，在其中ZLoad=jwLout//（jwCout）-