0.18μm CMOS工艺的超宽带低噪声放大器：高性能与低功耗设计

本文主要探讨了CMOS工艺下设计的超宽带低噪声放大器（LNA）在超宽带无线通信系统中的关键作用。超宽带技术因其在短距离内提供高速率、低功耗和抗干扰特性，极大地推动了无线传输的发展，特别是在WPAN应用中展现出广阔的应用前景。FCC所公布的民用UWB频段，3.1GHz~10.6GHz，为这种技术的标准化提供了可能，尽管标准尚未统一。 文章重点介绍了一款基于0.18μm CMOS工艺的LNA，这种设计特别适用于接收前端。通过计算机辅助设计（CAD），确保了放大器在输入和输出端都实现了良好的阻抗匹配，这对于信号的高效传输至关重要。这款LNA在3GHz~10GHz的宽频率范围内实现了显著的增益，平均值达到29±1dB，显示出很高的信号放大能力。同时，它的噪声系数控制在小于4dB，这表明放大器的噪声水平极低，有助于提高整体接收系统的信噪比。 在工作电压1.8V下，这款LNA的直流功耗仅为35mW，体现出出色的能耗效率，这对于能源受限的无线设备来说是个重要的优势。设计者对于LNA性能的优化不仅考虑了增益和噪声系数，还着重于功耗管理，确保了在满足性能指标的同时，兼顾了系统的工作寿命和能效。 本文的焦点在于CMOS工艺在超宽带低噪声放大器设计中的应用，以及如何通过精确的电路设计和CAD工具来提升接收机的性能，包括增益、噪声系数和功耗，使之适应不断发展的超宽带无线通信技术的需求。这一研究成果对于推动超宽带通信技术的实际应用和发展具有重要意义。