近年来，跟着无线通讯技能的蓬勃发展，可兼容多种移动通讯体系规范的新一代移动终端的研讨正逐渐成为热门。要完成多频段的移动终端接纳体系，需求处理的首要问题便是怎么完成坐落该体系榜首级的低噪声扩大器LNA的多频段化。传统的办法是将多个单频段的LNA并联起来运用，但会形成较大的功耗，占用较大的芯片面积，添加本钱，并且跟着接纳规范的不断增多，该办法终究将不可行；别的一种完成多频段的办法是选用开关式LNA，但其只能作业于一个频段下，当期望能一起作业于多个频段时，该办法也将不适用；还能够选用宽带LNA来完成多个频段的扩大，但一起也会扩大其他频段的搅扰信号。本规划中的并行式多频段LNA为单个LNA，但能一起作业在不同频段下且扩大所需频段的信号。 电路规划多频带LNA全体电路如图1所示，因为1.8GHz、1.9GHz和2GHz频段很接近，因而考虑规划一个0.9/ 1.9GHz的双频段LNA，以1.9GHz为中心频率，恰当增大其带宽，使其掩盖1.8～2GHz，终究完成所需求的四频段LNA。
图1 全体电路图 1 噪声剖析 高频下MOSFET的噪声首要包含漏电流噪声和栅电流噪声。对图1中带有源极电感的共源MOSFET进行噪声剖析，得噪声系数为：
（1） 其间，Rs为信号源电阻；Zt＝Zg＋Zs＋Zgs，Zg和Zs为衔接到栅极和源极的阻抗，Zgs是衔接输入管栅漏两头的阻抗，一般为1/jωCgs；
为MOSFET的栅电流噪声
为漏电流噪声。 在功耗约束和阻抗匹配条件下，输入级品质因数Qs≡1/ωCgsRs在3.5～5.5之间时噪声系数能到达最小值，如式（2）所示。能够看到，理论上噪声只能在一个频率点下到达最优，而不可能一起在多个频率下具有最小值。跟着频率ω的增大，噪声将变大。因而关于0.9GHz和1.9GHz两个频段而言，为了到达噪声系数的平衡，挑选在噪声较差的高频段1.9GHz处进行噪声匹配，由此可确认Cgs大约为 0.48pF，对应的输入管尺度为650μm（W）%26;#215;0.35μm（L）。 Fmin≈1＋2.3ω/ωT （2） 2 输入阻抗匹配［/b］ ［b］ 与传统的单频段LNA比较，本LNA的输入阻抗匹配网络有必要一起在多个频段下匹配到50Ω。图2（a）所示为选用源端电感负反馈结构的输入阻抗匹配网络，其等效电路如图2（b）所示。其包含两个LC槽，其间，L0′=Lg＋Ls，C0′＝Cgs。输入阻抗可表示为：
（3）
图2（a） 输入阻抗匹配网络
图2（b） 输入阻抗匹配网络等效电路 依据阻抗匹配条件，可得出在多个频率下，输入阻抗的实部和虚部需满意以下条件： gm1ls/Cgs=50Ω （4）
（5） 求解式（5），可得两个不同的ω值，ω1和ω2。因而，该输入网络在两个频段ω1和ω2下均可满意阻抗匹配的要求。
（6） 本规划中ω1和ω2的期望值分别为0.9GHz和1.9GHz，满意这两种频率下谐振的元件值L0、L0’、C0、C0’将不止有一组。而在实践规划所选用的工艺库中，电感值是一系列别离值，因而有必要结合实践电感值进行选取。终究完成的元件值是L0=7.23nH，C0=2.5pF，Lg=10.5nH，Ls=1.14nH。 3 输出阻抗匹配 输出阻抗网络的规划与输入阻抗网络的规划相似，应考虑在多个频段下完成杰出的匹配，一起输出级的规划还要满意增益的要求。图3（a）为本规划中的输出网络，其分为三部分， A1部分供给大的输出阻抗，以完成较高的增益；A2和A3一起完成双频带，A2担任阻抗下改换，将阻抗实部匹配到50Ω，A3则对虚部进行共轭匹配。
图3（a） 输出网络
图3（b） 等效输出网络 将输出网络等效为如图3（b）所示的方式，可得：
（7） 
（8） 其间，Q1=ωL1/R1。 在输出网络的规划中，R1’越大，增益越大，Q1也越大，但此刻R1就越小，输出网络带宽变小。因为高频段的规划是以1.9GHz为中心频率，输出网络的规划需使其具有满足的带宽掩盖1.8～2GHz，因而与L1串联的电阻R1的选取要使增益与输出网络带宽到达必定的平衡。 终究完成的元件值为L1=5.58nH，R1=15Ω，C1=1.6pF，L2=4nH，C2= 5.14pF，L3=8nH，C3=16.2pF。 仿真成果 根据TSMC 0.35μm SiGe BiCMOS射频工艺库，选用Cadence的SpectreRF仿真器对所规划的多频段LNA进行仿真，得到0.9/1.8/1.9/2GHz四频段下LNA首要性能目标如图4所示。
图4（a）S21目标
图4（b）S11和S22目标
图4（c） 噪声系数NF 图4（a）为LNA的增益S21，由图可看出，在感兴趣的频段内，LNA的增益均大于10dB，且带内动摇控制在0.4dB左右。图4（b）所示为LNA输入反射系数S11和输出反射系数S22，与0.9GHz处比较，1.9GHz邻近的频带宽度被恰当的展宽，掩盖了1.8～2GHz，所需频段处S11和S22均在-10dB以下。在本规划中为了到达高低频下噪声的平衡，考虑在高频处进行噪声匹配。图4（c）为LNA的噪声系数NF和最小噪声系数NFmin，成果表明在所期望的高频处（约1.8GHz）的确完成了噪声的最优化，一起四个频段下的噪声系数都较为平衡，均小于3.3dB。 表1归纳列出了各频段下的仿真性能目标。
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