245GHz CMOS工艺低噪声放大器设计与性能对比分析

"245GHz+CMOS工艺低噪声放大器的设计" 在无线通信领域，低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）扮演着至关重要的角色，尤其是在高频率如245GHz的通信系统中。这篇论文专注于245GHz频段的CMOS工艺LNA设计，以提升无线接收机的性能。LNA作为接收机的第一级，其噪声系数直接影响到整个接收系统的噪声性能，而功率增益则决定了它能否有效地抑制后续电路对整体噪声的贡献。 LNA设计的关键挑战在于平衡多个性能指标：噪声系数、功率增益、线性度以及输入阻抗匹配。在高集成度的System-on-Chip（SoC）设计中，LNA的功耗也是一个重要因素，需要在保持性能的同时尽量降低。论文中提到，LNA需要在大信号输入时保持低失真，这就要求它具有高度的线性度。此外，为实现与输入源的良好匹配，LNA通常需要呈现约50Ω的输入阻抗。 在科研项目2.45GHz接收机芯片设计背景下，论文作者使用Cadence Virtuoso软件，结合RFIC设计理论和Jazzo.3及0.3μm CMOS工艺库模型，设计了一款工作在2.45GHz的全集成低噪声放大器，并添加了ESD电路保护。通过多参数优化分析，设计出的LNA达到了国际先进水平。 论文进一步探讨了在TSMC提供的0.3μm CMOS和BiPolar两种工艺条件下实现的LNA性能对比，这有助于理解不同工艺对LNA性能的影响。内容涵盖低噪声放大器的设计过程，包括应用背景分析（2.45GHz无线局域网）、不同系统结构的优缺点比较、选择了超外差式结构完成设计。此外，还涉及了射频集成电路的基本参数、元件的工艺和模型分析，特别是晶体管物理特性的深入研究，以及2.45GHz LNA的四种拓扑结构的整体性能分析。 这篇论文详细阐述了在高频245GHz下，如何利用CMOS工艺设计低噪声放大器，以及在不同工艺条件下的性能评估和优化，为相关领域的工程开发提供了有价值的参考。