0.35μm SiGe HBT LNA：集成设计与超低噪声性能

本文主要探讨了SiGe HBT（硅锗异质结双极晶体管）低噪声放大器（LNA）的设计与制造过程。SiGe HBT LNA的特点在于其采用复合型电阻负反馈结构，这种设计允许工程师灵活调整反馈电阻，从而实现精确的偏置控制、良好的端口匹配以及低噪声系数。设计过程中，作者利用0.35微米的Si CMOS平面工艺，确保了单芯片集成的高效性。 在制造SiGe器件时，特别采用了钛硅合金（TiSi2）来减少晶体管基极电阻，这有助于进一步降低噪声系数。相较于传统的技术，如使用螺旋电感，这种方案显著减少了芯片占用面积，使得最终的SiGe HBT LNA芯片面积仅为0.282平方毫米，这对于小型化和集成度提升具有重要意义。 测试结果显示，这款LNA在工作频段0.2-1.2 GHz范围内，表现出出色的性能，噪声系数低至2.5 dB，增益更是高达26.7 dB。输入输出端口的反射系数分别低于-7.4 dB和-10 dB，这些特性对于提高接收机的灵敏度和动态范围有着重要作用。 相比于混合集成LNA，单片集成的SiGe HBT LNA具有更高的生产效率、更低的电路损耗、更紧凑的结构和更低的功耗，从而显著降低了通信设备的成本和体积。尽管国内在这方面的发展尚处起步阶段，但SiGe HBT因其高集成度、性价比以及优秀的频率、增益和噪声特性，使其成为单片集成LNA的理想选择，尤其是在与成熟Si平面工艺兼容的情况下，这有助于缩小与国际先进水平的差距。