利用ADS仿真设计低噪声放大器内容摘要：本文给出了利用ADS仿真设计低噪声放大器的设计方法及步骤，同时给出了该电路的优化仿真结果及电路性能在批量生产中的合格率。
通过设计方法可以看出，利用ADS进行微波电路仿真，它不但很方便的得出最佳电路设计，同时也能对微波电路的容差特性进行了仿真分析，是微波产品设计的良好工具。
关键词：S参量仿真、噪声系数、稳定性、YIELD、Y4IELD优化仿真。
1．引言：ADS软件在射频电路的仿真分析与设计方面的应用非常方便，通常对于小信号特性可以进行S参量仿真（？），可以得到电路的噪声系数、输入输出驻波比、增益及电路的稳定性。
在电原理分析中可以利用仿真器YIELD进行电路的合格率分析，可以利用仿真器YIELD OPTIM进行电路最大合格率的优化分析，从而得到电路的最佳容差设计。
利用ADS软件进行低噪声放大器的设计我们会采用以上的工具进行电路的设计与优化，输出一个合格率较高的产品设计，为最终产品的开发成功奠定良好的基础。
2．设计目标在无线通信领域，为了提高接收信号的灵敏度，一般在接收机的最前端放置低噪声放大器，由于低噪声放大器的噪声系数较小，而接收系统经过合理的增益分布后，噪声系数主要由低噪声放大器决定，因此，降低低噪声放大器的噪声系数，是提高接收灵敏度的一种关键手段。
本文讲述的是用PHEMT场效应管ATF34143进行电路第一级的设计方法。
对于电路的第二级以及后续电路可以采用MMIC微波单片放大器完成。
因此低噪声放大器的关键设计是电路的第一级。
我们利用ATF34143完成的第一级低噪声放大的设计目标是：频率范围：1710MHZ~1980MHZ增益：大于12dB增益平坦度：每5MHZ带内小于0.2 dB输入回波损耗：小于1.5输出回波损耗：小于2.0噪声系数：小于0.8dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗)第二级对第一级呈现纯50Ω阻抗。
3．仿真设计：a)利用小信号S参量仿真A TF34143场效应管的最佳噪声系数下的源阻抗匹配及负载阻抗匹配条件。
一、 设计指标：本设计目标是做一个低噪声放大器，具体指标如下中心频率f1 = 900 MHz带宽Δf =100MHz增益G>15 dB噪声系数NF<0.3dB端口驻波比VSWRI<2.5输出端口驻波比VSWRO<1.2二、 设计步骤：1．确定电路的偏置结构，使电路工作在(Vds=2V,Id=15mA)附近。
2．先做MOS管ATF-35143的稳定性分析，使放大管在工作点附近能在850MHz到950MHz之间稳定。
3．在放大管处于稳定的状态下，考察放大管的噪声性能，在能满足噪声系数规格时取一个较大增益的输入输出反射系数。
4．对放大管的输入端进行输入阻抗匹配，使射频信号在指定带宽内传到放大管的输入端的功率损耗最小。
5．对放大管的输出端进行输出阻抗匹配，使50欧姆规格负载上能得到最大的功率。
6．考察整个LNA电路各项参数性能是否符合设计规格要求，并进行优化。
7．考虑实际电路结构，用微带线模拟器件之间的连线，更精确地仿真电路。
并采取优化手段。
8．根据最终的电路图，绘制版图。
三、 器件表：放大管：ATF-35143其它无源器件：电容：1.47535pF、1.47917pF电感：14.4785nH、4.5nH、17.2197nH四、 ADS的仿真过程1．确定偏置结构≈≈如下结构可使Vds2V, Id15mA。
V_DCSRC1Vdc=3.0 V2． 稳定性分析稳定性判定要求稳定因子K ＞1和B>0。
以下是为求得较佳K 、B 的L1参数扫描原理图和结果。
Options Options2MaxWarnings=10Giv eAllWarnings=y es I_RelTol=1e-6V_RelTol=1e-6Topology Check=y es Tnom=25Temp=16.85OPTIONSS_Param SP1Step=Stop=Start=S-P ARAME TE RSParamSweep Sweep1Step=0.1Stop=10Start=1SimInstanceName[6]=SimInstanceName[5]=SimInstanceName[4]=SimInstanceName[3]=SimInstanceName[2]=SimInstanceName[1]="SP1"SweepVar="L1"PARAME TE R SWE EPVAR VAR1L1=1.0MaxGain MaxGain1=max_gain(S)MaxGainStabFactStabFact1=stab_f act(S)StabFactStabMeas StabMeas1StabMeas1=stab_meas(S)StabMeasTerm Term2Z=50 OhmNum=2S2P SNP1File="E:\agilent_users\WBLNA_PRJ\data\atf -35143s2p.txt"由仿真结果可以看出，取一个较折衷的参数点F=900MHz,L=4.5nH ，以满足较好的稳定性，同时又有较高的增益。
