Skyworks的超低噪声放大器：SKY67101-396LF与SKY67100-396LF

"Skyworks公司基于0.5微米增强型pHEMT技术设计了一款超低噪声放大器（LNA）系列，包括SKY67101-396LF（0.7-1.0 GHz）和SKY67100-396LF（1.7-2.0 GHz），适用于GSM、WCDMA、TD-SCDMA和LTE无线基础架构接收器。这些LNA采用2x2毫米QFN封装，降低了成本，节省了PCB空间，并允许不同频段使用相同的布线设计。" 在无线通信系统中，低噪声放大器（LNA）是接收链路中的关键组件，它负责将接收到的微弱信号放大，同时尽可能减少噪声引入。这款基于基础架构接收器的超低噪声放大器设计方案着重解决了低噪声、高线性度和无条件稳定性这三大核心需求。 Skyworks选用0.5微米增强型pHEMT（E-pHEMT）工艺，这种技术的优势在于提供卓越的射频性能，同时具有超低噪声和高线性度。E-pHEMT技术的FET门极只需正向电压，简化了单片微波集成电路（MMIC）的设计，使得电源可以直接接地，不需要额外的偏置电路，从而提高了电路的仿真精度。 设计中采用共源共栅的LNA拓扑结构，这种结构以其高带宽、高增益和高反向隔离度为特点，能有效地提升信号质量。在实际设计过程中，会针对900MHz的SKY67101-396LF和1900MHz的SKY67100-396LF进行频率调整，以满足不同频段的需求。 偏置电路是LNA设计的关键部分，如图1所示，采用主动调节偏置电路确保在各种环境条件下（如温度、制造过程和电源电压变化）电流消耗保持稳定在约55mA。R1用于设置偏置电流，L1电感器则用于稳定门极电压并实现输入阻抗和噪声系数源阻抗的匹配。 噪声系数（NF）和输入匹配对LNA性能至关重要。第一级的共源共栅设计主要关注降低噪声系数、优化输出阻抗匹配以及在目标漏源电流（Ids）下的P1dB性能。缓冲级则专注于提高IP3性能、输出匹配和P1dB，同时通过源极反馈确保在广泛阻抗范围内的稳定性。 图2展示了在温度变化(-40°C至+80°C)下电源电流的测量值与仿真值的对比，两者差异约为3mA，显示出设计的温度稳定性。 Skyworks的低噪声放大器解决方案成功地结合了高性能与紧凑的封装，满足了无线基础架构接收器对于高效能、低成本和小尺寸的需求。通过精细的设计与优化，这些LNA能够提供卓越的噪声性能、线性度以及良好的电源稳定性，确保在GSM、WCDMA、TD-SCDMA和LTE等无线通信标准下的可靠工作。