摘要：介紹接收機前端的低噪聲放大器(LNA)對于整個通信設備的接收機系統靈敏度的影響，利用ADS軟件對接收機低噪聲放大器進行改進設計，重點闡述了采用Smith圓圖和微帶線進行輸入輸出阻抗的匹配。通過仿真結果可以看出，利用ADS進行低噪聲放大器的設計符合預期指標，對工程實際放大器設計提供參考價值。
關鍵詞：ADS；低噪聲放大器(LNA)；噪聲系數；靈敏度

通信設備接收機內部噪聲過大將直接影響信號接收。而降低通信設備接收機系統噪聲系數最有效方法就是改進接收機前端。低噪聲放大器有效提供接收機的接收靈敏度，從而提高通信設備的傳輸距離。因此設計良好的低噪聲放大器能極大提高整個通信系統的通信質量。
目前低噪聲放大器設計通常采用CAD、EESOF、MW0ffice和(Advanced Design System)等方式。ADS是Agilent公司開發的一種功能強大的射頻電路設計和仿真工具軟件，對小信號特征進行的S參數仿真非常適用于低噪聲放大器的仿真設計。

1 噪聲系數與接收機靈敏度的關系
噪聲系數是指信號通過放大器之后，由于放大器產生噪聲使信噪比變壞，而信噪比下降的倍數就是噪聲系數。其定義為：

式中，n為放大器輸出端確定的信噪比。
而接收機靈敏度是維持接收機正常工作時。輸入端所必需的最小信號功率(或電壓)。在理想條件下，接收機內部噪聲所決定的靈敏度作為衡量接收機質量的標準，則稱為最高靈敏度。
設天線的輸入信號為Es，則為源內阻的熱噪聲，即Pni=4kTRs△fn，于是式(1)可寫為：

式中，Rs是天線等效電阻，△fn是接收機通頻帶寬度，k是波爾茲曼常數(1．38×10-23J／K)，T為室溫17℃(290 K)。
從式(3)可看出，若給定接收機的輸入電阻、全機同頻帶寬以及接收機的輸出信噪比，其接收機靈敏度可直接由噪聲系數決定。

2 低噪聲放大器的主要技術指標
低噪聲放大器的主要指標包括：噪聲系數(NF)、功率增益、穩定性、動態范嗣、輸入輸出駐波比和反射系數等，其中對整個系統影響最大的指標是噪聲系數和放大增益。
2．1 噪聲系數
噪聲系數通常用分貝表示：

式中，Fmin為晶體管最小噪聲系數，由放大器本身決定，rn是晶體管等效噪聲電阻，是晶體管輸入端的源反射系數，是獲得最佳Fmin時的最佳源反射系數。