[发明专利]一种双频段低噪声放大器的构建方法及装置

说明书

本申请公开了一种双频段低噪声放大器的构建方法及装置，方法包括：构建低噪声放大器并计算用于降低噪声系数的第一晶体管的栅宽，根据第一晶体管的栅宽与预设栅长，确定第一晶体管与第二晶体管的尺寸，将第三晶体管及第四晶体管的尺寸均确定为小于第一晶体管栅宽的目标栅宽，对第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的尺寸进行调整，得到双频段低噪声放大器。可见，通过对第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的尺寸进行调整，从而使得调整各晶体管尺寸后得到的双频段低噪声放大器中的输出阻抗匹配网络，能够最大限度地抑制两个预设信号频段之间的干扰信号，该双频段低噪声放大器的噪声系数更优，功率增益更高。

技术领域

本申请涉及电路领域，更具体的说，是涉及一种双频段低噪声放大器的构建方法及装置。

背景技术

随着通信技术的不断发展，越来越多研究人员致力于对通信系统的系统参数进行优化，如通信系统的信噪比。通信系统的信噪比(SNR，Signal-Noise Ratio)很大程度上取决于低噪声放大器的噪声系数(NF，Noise Figure)和增益。如Friis公式所示：

其中，F为总噪声因子，F_i和G_i分别是指第i级电路的噪声因子和有用功率增益，Friis公式表明，电路总噪声多数来自第一级放大器，每一级电路所产生的噪声对通信系统总噪声的影响会随着其前级电路增益的增加而减小。因此，低噪声放大器作为通信系统中的射频接收机的第一级有源放大电路，对通信系统整体性能的影响至关重要。

目前实现多频段低噪声放大器的方法有开关并联型低噪声放大器、宽带低噪声放大器等。然而，开关并联型低噪声放大器由射频开关控制，每次只能工作在一个频段，且开关的插入损耗会使得电路噪声恶化，而宽带低噪声放大器由单个低噪声放大器覆盖一定的带宽，在该带宽内所有频点低噪声放大器均能工作，但由于宽带低噪声放大器覆盖了连续的频段，在只需多个分离的频率点放大时，它将会放大其它频段的干扰信号，使得低噪声放大器的性能低下。

如何构建低噪声、高效抑制双频段之间的干扰信号的高性能双频段低噪声放大器，是需要关注的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种双频段低噪声放大器的构建方法及装置，以高效抑制双频段之间的干扰信号，提高低噪声放大器的性能。

为了实现上述目的，现提出具体方案如下：

一种双频段低噪声放大器的构建方法，包括：

构建低噪声放大器，所述低噪声放大器包括信号源、输入级放大系统、输入阻抗匹配网络、输出级放大系统、级间阻抗匹配网络以及输出阻抗匹配网络，所述输入级放大系统包括可调尺寸的第一晶体管与可调尺寸的第二晶体管，所述输出级放大系统包括可调尺寸的第三晶体管与可调尺寸的第四晶体管，所述输入级放大系统与输入阻抗匹配网络连接，所述级间阻抗匹配网络通过所述输出级放大系统与所述输出阻抗匹配网络连接；

在所述低噪声放大器运行的过程中，根据预设栅长、所述第一晶体管的单位面积氧化层电容、所述信号源的内置阻抗、所述低噪声放大器的工作频率以及预设品质因数，计算用于降低所述低噪声放大器的噪声系数的所述第一晶体管的栅宽；

根据所述第一晶体管的栅宽与所述预设栅长，确定所述第一晶体管的尺寸，并确定所述第二晶体管的尺寸为与所述第一晶体管相同的尺寸，以使所述低噪声放大器，在所述输入级放大系统配合所述输入阻抗匹配网络基于所述第一晶体管的尺寸及所述第二晶体管的尺寸降低所述低噪声放大器的噪声系数下，连续覆盖两个预设信号频段；