ADS를 이용한 2.4GHz LNA(저잡음증폭기)설계

소개글

ADS를 이용하여 저잡음 증폭기를 만든 리폿입니다

목차

1.LNA란

2.LNA 설계

트렌지스터 선택
DC Bias회로 구성
입출력 정합 회로 설계

3.설계한 LNA시물레이션 결과

본문내용

1. LNA 기본 이론
1.1 Stability(안정도)
- 증폭기 설계에 있어서 매우 중요하게 고려되어야 할 요소
- S parameter, matching network, termination 등에 의해서 결정
- Stability 조건
무조건 안정 (Conditions for Unconditional Stability)
1.2 정합(Matching)방법
- Constant Gain Circles : Unilateral Case
Unilateral two-port network에서 S12=0 IN=S11, OUT=S22
Transducer Power Gain
1.3 Gain(이득)
- Operating Power Gain Circles
: Network의 Input으로 들어가는 Power가 Load로 얼마나 전달되는지를 나타내는 Gain
1.4 Noise(잡음)
- 증폭기와 같은 능동 소자는 증폭과정에서 새로운 잡음 이 발생
- 전체 잡음 지수는 초단 증폭기의 잡음 지수와 이득에 의 해 대부분 결정
- 낮은 잡음 지수의 수신기를 구성하기 위해서는 초단 증 폭기로 낮은 잡음
지수와 높은 이득을 갖는 LNA(Low Noise Amplifier)를 장착

2. LNA 설계과정
2.1 트랜지스터 선택
우리 조의 설계는 아래와 같은 설계사양을 맞춰야 했기에
http://www.alldatasheet.com에서 설계사양에 합당한 데이터 쉬트를 먼저 찾았다.
파라미터
설계 사양
주파수  (GHz)
2.4
이득 (dB)
≥ 10
잡음 지수 (dB)
< 3 또는 최소
Mu_load
> 0.5
Mu_source
> 0.5
입력 반사 손실 (dB)
< -10
출력 반사 손실 (dB)
< -10

AT-41410, 41400, 41586, 41470등의 트렌지스터들이 후보에 올랐지만 여러 시도를 거쳐서 최종적으로 AT-41411을 선택하엿다.
(많은 시행을 해보았지만 최종적으로 모든 조건에 만족하는 트렌지스터는 AT-41411이었다.)

참고 자료

LNA설계