سمینار کلاسی بررسی تقویت کننده های LNA برای باند فرکانسی ISM

تقویت کننده کم نویز (Low Noise Amplifier) نوع خاصی از تقویت کننده های الکترونیکی است که در سیستم های مخابراتی برای تقویت سیگنال های گرفته شده از آنتن به کار می رود و اغلب در فاصله کمی از آنتن قرار می گیرد تا کاهش دامنه سیگنال در خطوط به حداقل ممکن برسد. استفاده از LNA سبب می شود که نویز طبقات بعد بوسیله بهره LNA کاهش یابد ولی نویز LNA بطور مستقیم در سیگنال دریافتی تزریق می شود. لذا پیش شرط برای تقویت کننده کم نویز آن است که در حالی که سیگنال را تقویت می کند، نویز و اختلال بسیار کمی به آن بیافزاید تا بازیابی سیگنال در طبقات بعد به نحو مطلوب صورت گیرد.
برای داشتن حداقل نویز تقویت کننده باید تقویت مطلوبی در طبقه اول خود داشته باشد بنابراین از JFET یا HEMT ها (نوعی ترانزیستور اثر میدانی و یا اصطلاحاً همان فت است و طوری طراحی شده که در فرکانس های مایکروویو کارآیی بالایی داشته باشد. از خصوصیات ویژه این ترانزیستور ضریب نویز کم در فرکانس های مایکروویو است) در طبقات اول استفاده می شود. همچنین می توان از تقویت کننده های غیر متمرکز (توزیع نشده) در طبقات اول استفاده کرد. تقویت کننده های غیر متمرکز برای راه اندازی نیاز به جریان بالایی دارند که از نقطه نظر انرژی کارآمد نیستند ولی میزان نویز را به خوبی کاهش می دهند. مدارهای تطبیق ورودی و خروجی برای باند باریک موجب افزایش بهره می شوند و از مقاومت معمولی در آنها استفاده نمی شود. زیرا سبب افزایش نویز می گردد. بایاس آنها توسط مقاومت های حجیم صورت میگیرد به دلیل این که بازده انرژی در اینجا مد نظر نیست و مقاومت های حجیم از نشت سیگنال ورودی به خارج از مسیر سیگنال و همچنین از نفوذ نویز در مسیر سیگنال جلوگیری می کنند.
فهرست مطالب:
مقدمهتعاریفخصوصیات LNAغیر خطی بودن Nonlinearityنقشه یک RF Receiverپارامترهای S و FOMCGLNA1CGLNA2CGLNA3مقایسهمنابع

شبیه سازی مقاله با نرم افزار ADS

تقویت کننده کم نویز (Low Noise Amplifier) نوع خاصی از تقویت کننده های الکترونیکی است که در سیستم های مخابراتی برای تقویت سیگنال های گرفته شده از آنتن به کار می رود و اغلب در فاصله کمی از آنتن قرار می گیرد تا کاهش دامنه سیگنال در خطوط به حداقل ممکن برسد. استفاده از LNA سبب می شود که نویز طبقات بعد بوسیله بهره LNA کاهش یابد ولی نویز LNA بطور مستقیم در سیگنال دریافتی تزریق می شود. لذا پیش شرط برای تقویت کننده کم نویز آن است که در حالی که سیگنال را تقویت می کند، نویز و اختلال بسیار کمی به آن بیافزاید تا بازیابی سیگنال در طبقات بعد به نحو مطلوب صورت گیرد.
برای داشتن حداقل نویز تقویت کننده باید تقویت مطلوبی در طبقه اول خود داشته باشد بنابراین از JFET یا HEMT ها (نوعی ترانزیستور اثر میدانی و یا اصطلاحاً همان فت است و طوری طراحی شده که در فرکانس های مایکروویو کارآیی بالایی داشته باشد. از خصوصیات ویژه این ترانزیستور ضریب نویز کم در فرکانس های مایکروویو است) در طبقات اول استفاده می شود. همچنین می توان از تقویت کننده های غیر متمرکز (توزیع نشده) در طبقات اول استفاده کرد. تقویت کننده های غیر متمرکز برای راه اندازی نیاز به جریان بالایی دارند که از نقطه نظر انرژی کارآمد نیستند ولی میزان نویز را به خوبی کاهش می دهند. مدارهای تطبیق ورودی و خروجی برای باند باریک موجب افزایش بهره می شوند و از مقاومت معمولی در آنها استفاده نمی شود. زیرا سبب افزایش نویز می گردد. بایاس آنها توسط مقاومت های حجیم صورت میگیرد به دلیل این که بازده انرژی در اینجا مد نظر نیست و مقاومت های حجیم از نشت سیگنال ورودی به خارج از مسیر سیگنال و همچنین از نفوذ نویز در مسیر سیگنال جلوگیری می کنند.
در این پروژه سعی شده تا یک مقاله در خصوص تقویت کننده دیفرانسیلی (تفاضلی) کم نویز یا LNA با کمک نرم افزار ADS بازتولید و شبیه سازی شود. همچنین کلیه فایل های مربوط به پروژه به همراه مقاله انگلیسی مربوطه درون فایل دانلودی موجود می باشند. 
برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید.