摘要：针对宽带雷达接纳前端的运用，根据ADS软件规划了一种S段平衡式宽带低噪声扩大器。在软件仿真中运用晶体管的Spice模型，在确认直流作业点后进行输入端的最小噪声阻抗匹配和输出端的最大增益阻抗匹配，最终给出了仿真成果和地图规划。一起选用新式S波段90°宽带功分器用于平衡式LNA的电路，大大提高了扩大器的电功用，明显减小了整个电路的尺度。在此将原理图一地图联合仿真用于LNA的规划优化，将整个电路作为一个模型进行EM剖析，得出了一个能够比原理图仿真更挨近实践电路的成果，一起有用提高了产品的研发功率，缩短小了研发周期。
关键词：平衡式扩大器；ADS联合仿真；90°。宽带功分器；Spice模型
0 导言
跟着现代雷达技能的迅猛发展，对雷达功用的要求越来越高，低噪声扩大器(LNA)已被广泛运用于雷达体系中，成为了雷达接纳体系中必不可少的重要电路。低噪声扩大器坐落雷达接纳体系的前端，其首要功用是将来自天线的弱小信号进行小信号扩大。因为LNA坐落整个接纳扩大电路的最前端，所以它的噪声系数直接影响了整个雷达接纳体系的噪声系数和灵敏度。一起，LNA的输入／输出驻波比也影响着整个链路的功用。LNA不仅仅被运用在雷达接纳体系中，现在已被广泛运用于通讯、电子对抗以及遥控遥测体系接纳设备中。研发出功用优异的微波低噪声扩大器对满意市场需求具有重要意义。
ADS(Advanced Design System)是Agilent公司推出的微波电路和通讯体系仿真软件。其功用十分强壮，仿真手法丰厚多样，可完成包含时域和频域、数字与模仿、线性与非线性、噪声等多种仿真剖析手法，并可对规划成果进行成品率剖析与优化，然后大大提高了杂乱电路的规划功率，是十分优异的微波电路、体系信号链路的规划东西。首要运用于：射频和微波电路的规划，通讯体系的规划，DSP规划和向量仿真。本文侧重介绍怎么运用ADS进行低噪声扩大器的规划。
1 宽带及平衡式扩大器的规划理论
宽带扩大器的规划首要是处理补偿品体管增益随频率增大而下降的问题。常用宽带扩大器首要有以下几种：散布扩大器、负反应扩大器、补偿匹配网络扩大器和平衡式扩大器。散布扩大器运用器材过多，调试杂乱，一般用于单片宽带扩大MMIC；负反应扩大器能反应有平整的增益并下降输入／输出电压驻波比，但约束了最大功率增益并增加了噪声系数；补偿匹配网络扩大器中的匹配网络还要为取得小的输入／输出驻波比和噪声等目标服务，规划适当困难，而且一般需求多级合作。平衡扩大器尽管电路面积和耗电比单路扩大器增加了一倍，但有杰出的输入／输出驻波比以及增大3 dB的功率容量。成为宽带扩大器的一种重要方式。平衡式扩大器常选用的结构方式如图1所示。
进入输入耦合器端口1的功率在幅度上被分红两部分，它们抵达端口2和端口3的时分有90°相位差，而端口4没有功率输出。输出耦合器通过引进90°的附加相移，使两个扩大器的输出信号康复同向，再把功率组成起来。这儿将两个扩大器别离标记为A，B，其S参数别离为
，则整个扩大器的S参数为：
式中1／2为耦合器的3 dB衰减；因为3端口有90°的相移，负号表明信号两次通过3端口所发生的180°总相移。假如扩大器的两个支路完全相同，则两路扩大器的S参数完全相同，则|S11|=|S22|=0，也便是平衡式扩大器有很好的输入／输出驻波比功用，一起平衡式扩大器的正向、反向增益等于每个支路的相应增益。
关于LNA而言，因为耦合器的损耗，平衡式扩大器的噪声系数有相应的增大。由公式：
