طراحي همزمان بلوك هاي تقويت كننده كم نويز و محدود كننده توان براي تطبيق بهينه نويز

Co-Design of Integrated Limiter and LNA for Better Noise Figure Performance

در اين مقاله طراحي همزمان بلوكهاي تقويت كننده كم نويز (LNA) به همراه محدودكننده توان (limiter) به روش تطبيق امپدانس نويز بمنظور حداقل نمودن عدد نويز ورودي سيستم مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا روش طراحي بلوك تقويت كننده كم نويز براي حداقل نويز و بهره توان 15 dBm در فركانس مركزي، بلوك محدودكننده توان براي تحمل توان ورودي 5 وات (37 dBm)، روش تطبيق دو بلوك بمنظور رسيدن به حداقل عدد نويز و حداكثر توان انتقالي از محدودكننده توان به تقويت كننده كم نويز به تفصيل ارائه شده و نتايج با حالتي كه تطبيق امپدانس 50 اهم بين تقويت كننده كم نويز و محدودكننده توان برقرار باشد، مقايسه شده است. همچنين در خروجي سيستم از يك فيلتر ميانگذر بمنظور حذف سيگنالهاي ناخواسته خارج از پهناي باند و جلوگيري از ايجاد نويز در بلوكهاي بعدي استفاده شده است. روش مذكور در طراحي و ساخت تقويت كننده كم نويز به همراه محدودكننده توان با پروسه 0.25 AlGaAs/InGaAs pHEMT براي باند فركانسي 8.5-9.5GHz با فركانس مركزي 9GHz و تضعيف 25dB در خارج از محدوده 1GHz از محدوده فركانس كاري مدار بكارگرفته شده و نتايج شبيه‌سازي شده و اندازه‌گيري شده نمونه ساخته شده آن نمايش داده شده است.

In this paper, the co-design of integrated low noise amplifier (LNA) and limiter with noise matching of matching network between Low noise amplifier and limiter for minimizing system noise figure is presented. The design procedure of low noise amplifier for minimum noise figure and 15 dBm power gain at center frequency and limiter block for 5 watt (37dBm) input power handling and optimization of matching network to reach minimum noise figure and maximum power transmission from limiter to low noise amplifier is discussed in detail and the result is compared with same blocks but by considering 50 ohm matching network between limiter and Low noise amplifier. Also band-pass filter is used in system output to filtering the out of band unwanted signals and prevent noise to be produced in next blocks. The mentioned method have been used for design and implementation of integrated circuit of limiter and low noise amplifier based on 0.25 AlGaAs/InGaAs pHEMT technology and 25dB signal filtering of 1 GHz out of band. Finally the simulation and measured data is demonstrated.