射频微波系统的仿真与设计--微波放大器噪声(2)

学期,我们将正式开设"射频微波系统的仿真与设计"的专业选修课,给同学们介绍在射频、微波频段如何设计各种有源、无源电路,如何进行仿真验证....,在微波频段做电路设计一般有ads/empro/genesys,ANSYS Electronics Desktop(HFSS)、CST、AWR等软件,当然现在国产的comsol也有很多人使用(其主要是多物理场仿真,少有用在电路仿真上),这些软件中个人觉得最简单好用的还是AWR,其可以用在各种射频、微波有源无源电路和器件、通信系统、射频微波芯片仿真设计上,功能十分强大。我们下学期的课程准备选用此软件,当然用ADS/genesys/empro、ANSYS Electronics Desktop也是可以的,三者的概念、操作有一定相通性,做为设计人员应该至少会其中一种。

AWR公司是全球射频/微波电子设计自动化(EDA)工具的领先供应商与行业领跑者,其EDA产品广泛用于手机,卫星通信系统和其他无线通信电子产品的设计与仿真。应用AWR产品进行设计,工程师可以快速开发出高技术含量,稳定可靠的新产品,大幅提高设计效率,降低成本。

AWR公司软件主要为射频集成电路(RFIC),多芯片组件(MCM),含有高频无线电路及系统的印刷电路板(PCB)及光电市场所应用。AWR公司提供了一套完整的EDA软件解决方案,真正简化了产品的概念,仿真到生产的整个流程。AWR软件包括包括Microwave Office、Visual System Simulator、Analog Office、AXIEM® 、Analyst等功能模块。

以上重复,只是为满足微信图文300字的要求,看过的可以直接跳过,以下才是本次推文新内容:关于噪声系数和放大器动态范围计算



视频1:


Pnout = G*(F*KTB)

假设最小可检测功率比噪声功率高3db,即Pin_min=10lg(F*KTB)+3db

则放大器最小输出功率要求为Pout_min=Pin_min+G(db)

则放大器动态范围:

DR= P1dB - Pout_min=P1dB-G(db) -3 db -10lg(F)-10lg(KT)-10lgB

 

1分贝压缩输出功率(P1dB):放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增加,放大器进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示

 

K=1.38*10^-23  T=290k

10*log(1.38*2.9*10^-21)=-210+6.02=-203.98(db)=-173.98(dbm)

 

则:

DR=P1dB-G(db) +171 dbm -10lg(F)-10lgB

 

G=30db, NF=2db ,P1dB=15dbm, B=1GHz ==>64db

15-30+171-2db-90=186-32-90

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