SiGe HBT宽带低噪声放大器：无螺旋电感设计

"这篇论文是关于2014年设计的一款小型化SiGe HBT宽带低噪声放大器，采用无螺旋电感方案，频率范围覆盖1到6 GHz。这款放大器利用了共基放大器作为输入级，通过噪声抵消技术优化输入噪声匹配，而共射放大器作为输出级，使用有源电感代替传统的螺旋电感实现更宽的频带覆盖和增益平坦度。设计基于Jazz 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺，版图尺寸仅为105 μm × 115 μm，显著减少了芯片面积。通过安捷伦公司的ADS软件进行仿真验证，结果显示该放大器在1到6 GHz频段内具有超过16 dB的增益和小于3.5 dB的噪声系数，以及优于-10 dB的反射系数，对射频前端应用的微型、低成本、高性能单片WLNA设计提供了参考。" 本文详细阐述了一种创新的宽带低噪声放大器（WLNA）设计，针对的是1至6 GHz的频率范围，目标是实现小面积、高性能。设计的关键在于避免使用螺旋电感，这通常会占据较大空间。论文中提到，输入级采用了共基放大器，这种放大器以其良好的阻抗匹配特性而闻名，同时结合噪声抵消技术，可以有效降低输入噪声，从而实现更好的噪声匹配。 输出级则采用了共射放大器，并且引入了有源电感代替传统螺旋电感。这种有源电感技术被称为电感峰化，它的主要作用是扩大放大器的工作频带，同时改善增益的平坦度。通过这种方式，设计者成功地在不牺牲性能的前提下减小了芯片的尺寸。 设计采用了Jazz 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺，这是一种先进的半导体制造工艺，能够提供高速、低功耗的器件，适合用于射频和微波电路。最终的版图设计极为紧凑，只有105 μm × 115 μm，与使用螺旋电感的传统设计相比，芯片面积大大缩小，这对于成本和集成度有显著提升。 通过安捷伦公司的Advanced Design System (ADS)软件进行的仿真结果证实了该设计的有效性。在1到6 GHz的整个工作频率范围内，该放大器表现出超过16 dB的增益，噪声系数低于3.5 dB，这意味着它具有优秀的信号放大能力和较低的噪声注入。此外，其输入和输出端口的反射系数都保持在-10 dB以下，确保了良好的端口匹配。 这篇论文提供的设计方法为射频前端的小型化、低成本和高性能单片WLNA提供了新的思路和实践案例，对于射频通信领域的发展具有重要意义。