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超宽带低噪声放大器作为接收机的重要组件,在军事雷达、光通信、5G通讯及测量仪器等领域都有重要的应用。为满足宽带系统中低噪声放大器宽带的要求,本文对分布式放大器进行分析及研究,以设计出满足指标要求的超宽带低噪声放大器。主要成果如下:(1)根据分布式放大器的基本理论,基于0.15μm GaAs pHEMT工艺设计一款均匀式分布式低噪声放大器,使用ADS软件进行原理图设计和版图仿真,结果表明,电路在1MHz-40GHz频段内,增益达到16.8dB,增益平坦度为1dB,输入端口反射系数S11小于-7.6dB,输出端口反射系数S22小于-6.5dB,噪声系数NF小于5.1dB,稳定系数在1MHz-100GHz内均大于1。(2)为了进一步改善均匀式分布式低噪声放大器在高频处的噪声性能,采用渐变式分布式结构,晶体管的栅宽以缩减系数Km逐级缩小,栅极传输线微带线Lg以缩减系数Kg逐级缩小,漏极传输线微带线Ld以缩减系数Kd逐级放大。在ADS软件中进行原理图设计及版图仿真,结果表明,电路在1MHz-40GHz频段内增益达到14.16dB,增益平坦度为0.87dB,输入端口反射系数S11小于-6.5dB,输出端口反射系数S22小于-9.7dB,噪声系数小于3.9dB。(3)对两款电路进行封装,利用矢量网络分析仪和功率计进行测试,测试结果表明,均匀式分布式放大器在10MHz-40GHz的频率范围内,增益为16.59dB-12.12dB,增益平坦度为±2.235dB,输入反射系数小于-6.77 dB,输出反射系数小于-4.2dB,0.5GHz-40GHz带宽内噪声系数小于4.49dB,芯片面积为1.79*1.075 mm2。渐变式分布式放大器在10MHz-40GHz的频率范围内,增益为1 7.01dB-13.05dB,增益平坦度为± 1.98 dB,输入反射系数小于-6.23dB,输出反射系数小于-4.9 dB,0.5GHz-40GHz带宽内噪声系数小于3.53dB,芯片面积为1.79*0.79mm2。两款电路的实测结果对比可以看出,渐变式分布式放大器能够改善高频处的噪声系数,改善电路增益平坦度。