研究目的
设计并制造一款用于毫米波5G基站的宽带低噪声放大器,其噪声系数低于1分贝,旨在提升接收机的整体噪声性能。
研究成果
该款制造的低噪声放大器(LNA)实现了低于1分贝的噪声系数和平坦增益,证明其适用于毫米波5G基站。当与现有CMOS接收机集成时,可使整体噪声系数改善4-6分贝,从而提升接收机性能。
研究不足
该低噪声放大器(LNA)专为特定频段(例如21-27 GHz)设计,可能无法针对其他频段进行优化。虽然采用砷化镓(GaAs)技术具有低噪声优势,但相比互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺会增加成本。单级设计可能限制增益,相较于多级放大器而言。
1:实验设计与方法选择:
该低噪声放大器(LNA)采用共源拓扑结构配合电感源极退化技术,以实现噪声系数与输入阻抗的同步优化。设计流程包含基于0.1微米InGaAs pHEMT工艺的有源器件参数优化及电路实现。
2:1微米InGaAs pHEMT工艺的有源器件参数优化及电路实现。
样品选取与数据来源:
2. 样品选取与数据来源:该LNA以芯片形式完成流片与测试。
3:实验设备与材料清单:
配备源校正噪声系数测量功能(选件029)的Keysight N5247A矢量网络分析仪(探针台配置)、直流偏置键合线及制备完成的LNA芯片。
4:实验步骤与操作流程:
使用网络分析仪测量10-35GHz频段的S参数与噪声系数,通过键合线施加直流偏置。
5:数据分析方法:
对测量结果进行分析以确定增益、带宽、回波损耗及噪声系数等指标。
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