基于ADS的S波段平衡式宽带低噪声放大器设计
可得，输入端耦合器的损耗将直接加在平衡式LNA的噪声系数上。与在LNA前加隔离器等同样改善驻波比的电路相同，这是必须要付出的一个代价。
2 LNA的指标和设计
2．1 LNA设计指标
LNA设计指标如表1所示。
2．2 微带线的设计
S波段的电路主要采用分布式参数进行设计。因为频率较高，所以微带线的性能对信号传输的影响很大。在该设计中，除了微带线采用50 Ω特征阻抗以外，对微带线的拐角用HFSS进行了专门的性能仿真和设计。仿真模型如图2所示。
经过仿真，确定微带线拐角的切角长度大致为50 Ω微带线宽度的20％时传输效果最好。
2．3 分支低噪声放大器仿真和版图设计
平衡式LNA的每一支路的LNA为相同性能的两个LNA。在该设计中重点关注它们的增益平坦度和噪声系数的指标，因为平衡式放大器输入／输出驻波比这一性能由耦合器来决定，所以设计分支放大器时，驻波比可以先不关注。
2．3．1 晶体管的选择和偏置电路的设计
晶体管选择AVAGO公司的EPHEMT(增强型假晶高电子迁移率晶体管)ATF-54143。AVAGO公司提供可以在ADS软件里进行仿真的ATF54143的Spice模型，所以可以直接在ADS里做放大器的直流、交流、S参数、谐波等各类仿真而不必受到在一定偏置条件下S参数的束缚。由ATF54143的芯片资料以及综合考虑噪声系数等因素，该设计确定ATF54143的偏置为Vds=3 V，Id=25 mA。经过仿真优化以及考虑到标称电阻值的问题，最后确定的偏置电路如图3所示。
2．3．2 源极反馈电路的设计
一般的放大器网络为共源极结构，栅极为输入端，漏极为输出端。放大器能正常工作的前提是电路是稳定的，即稳定因子K>1。改善放大器稳定性的途径有在栅极加串联电阻和增加反馈电路等。在栅极加串联电路虽然可以增加稳定性，但恶化了噪声系数，而源极负反馈因为不涉及电路的信号通路，所以对放大网络噪声的影响很小。通过给晶体管加入源极负反馈，可以改善晶体管的稳定状态。通常源极负反馈都是加入电感性元件。但是电感值通常太小，所以不用集总元件实现，而是使用终端短路微带线来实现。该设计采用源极加终端短路微带线的方式，通过ADS仿真可以较为准确的评估晶体管的稳定性。
2．3．3 输入／输出匹配设计和仿真
在设计匹配网络的时候，选择合理的拓扑结构对于低噪声放大器的设计至关重要。本文采用的拓扑结构是并联导纳式结构，即利用串联微带传输线进行导纳变换，然后并联一个微带分支线，微带线的终端开路(或短路)，用其输入导纳作为补偿电纳，以达到电路匹配。因为是最前端的低噪声放大器，所以输入端匹配电路按照最小噪声系数进行匹配，当ΓS=Γopt时，噪声系数最小，NF=NFmin。当ΓS≠Γopt时，
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