[发明专利]一种用于无线通信和导航接收机的低噪声放大器及实现方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域和导航领域，涉及一种低噪声放大器及实现方法，特别设计一种用于无线通信和导航接收机的低噪声放大器及实现方法。

背景技术

低噪声放大器是无线通信系统和导航系统接收机射频前端的关键模块。低噪声放大器在尽可能减少信噪比恶化的前提下，对射频信号进行尽可能的放大，以降低后级模块引入的噪声。当今，为了使得无线通信系统和导航系统接收机更小巧、更具有便携性，通常都采用电池对接收机电路进行供电，这就对电路的功耗提出了很高的要求。对于低噪声放大器，又必须提供尽量高的增益，所以增益-功耗比就成为了一项衡量低噪声放大器的重要指标。在其他指标相同的情况下，增益-功耗比越高的低噪声放大器就越好。

在MOS管放大器和网络噪声理论中，一般有如下的参数定义：MOS管源漏电压，源漏电流，栅源电压，栅源电容，工作频率分别为V_DS，I_DS，V_GS，C_gs，ω，跨导为g_m，且有如下关系，$g_m=\frac{{\∂I}_{\mathrm{DS}}}{{\∂V}_{\mathrm{GS}}},$$g_{d0}=\frac{\∂I_{\mathrm{DS}}}{{\∂V}_{\mathrm{DS}}}{|}_{V_{\mathrm{DS}}=0},$$\mathrm{\α}=\frac{g_m}{g_{d0}},$其中α，g_d0为参数。由沟道热噪声引起的沟道噪声电流的功率谱密度可表示为$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{nd}}^2}=4\mathrm{kT\γ}{g}_{d0},$其中k和T分别为玻尔兹曼常数和绝对温度。串联在MOS管栅极的噪声电流源的功率谱密度为$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}^2}=4\mathrm{kT\δ}{g}_g,$其中$g_g=\frac{{\mathrm{\ω}}^2{C}_{\mathrm{gs}}^2}{5g_{d0}}.$$c=\frac{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}\·i_{\mathrm{nd}}^{*}}}{\sqrt{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{ng}}^2}}\·\sqrt{\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{nd}}^2}}},$表示和的相关程度。长沟道器件的α，γ，δ和c的参考典型值分别为1、和0.395。