UWB是一种短距离的无线通讯方法，极宽的带宽使UWB具有很高的数据传输速率（可到达1Gbps以上）。低功耗、高数据传输速率、低成本、抗干扰功能强等长处使这种通讯技能能广泛使用于室内通讯、高速无线LAN、家庭网络、安全检测、方位测定、雷达等范畴，商场使用远景十分宽广。
低噪声放大器（LNA）是无线接纳体系中的第一个模块，它影响着整个体系的带宽、噪声、功耗等功能。UWB体系的频带有两个频段：低频段为3.1~5GHz，高频段为6~10.6GHz。几个GHz的带宽增加了LNA的规划难度。关于低成本、低功耗的使用，CMOS 工艺是很好的挑选。现在根据CMOS工艺的集成宽带放大器的结构主要有三种：分布式结构、LC网络匹配结构和电阻并联反应结构。分布式放大器能供给较大的带宽，但因为选用多级级联，功耗和占用硅片面积都很大。LC网络匹配放大器有较大的带宽和较低的功耗，但其匹配网络选用无源滤波器结构，无源器材占用了很大的面积。传统的电阻并联反应结构有着杰出的带宽和增益平整度，但噪声功能很差，功耗也比较大。
本文结合窄带LNA与电阻并联反应结构，使用0.18mm CMOS工艺规划了一种使用于UWB低频段的LNA，此LNA在噪声、功耗、硅片面积等方面都有较大优势。
宽带LNA的规划
窄带低噪声放大器常选用共源共栅（Cascode）结构，它可以供给高的增益和隔离度，且噪声功能杰出，所以得到广泛的使用。图1为其小信号等效电路图，ind2 、ing2 别离表明漏极电流噪声和栅噪声，表达式如下：
式中，gdo是VDS为零时的漏－源电导。参数g在VDS为零时的值为1，在长沟道器材中饱满时这个值减小到2/3。在短沟道器材中，g在高的VGS和 VDS下或许大于2。d在长沟道器材中为4/3（短沟道器材中为长沟道器材的2~3倍）。Ct=Cgs+Cex这两个噪声源是部分相关的，它们的相关系数为：
Rn为噪声电阻，Zopt是最优的信号源阻抗，Fmin是最小噪声因子。式中的a等于gm/gd0，为截止频率。从式（4）和（6）可以看到，电容Cex的存在与否不对噪声电阻Rn和Fmin形成影响，但它可以使得电路在噪声匹配和输入匹配下到达低功耗。LNA的输入阻抗可以表明为：
经过挑选恰当巨细的Ls和Cex，式（8）-（11）可以一起满意。
图2（a）是本文所选用的超宽带LNA的电路结构。经过在Cascode结构LNA上增加一个电阻Rf，构成并联反应，然后下降LNA 输入电路的Q值，增大了带宽。Lload用来作为输出端的并联谐振电感。出于测验的意图，中心电路后边衔接一个由M3、M4组成的源极跟从器，而且供给宽带输出匹配。电容Cf、C1和C2用来作为耦合电容。
图2（b）是输入端的小信号等效电路图。电阻RfM是Rf的密勒等效电阻。在传统的并联电阻反应电路中，因为RfM决议输入电阻，Rf巨细遭到其约束。而本文所用电路的输入电阻由wTLs决议。此LNA的Q值表达式如下：
从式（13）可以看出，经过恰当的挑选Rf，下降Q值，窄带LNA可以转变成一个宽带LNA。
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