1、噪声系数NF

　　噪声系数是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大器后信号质量的变坏程度。级联网络中，越靠前端的元件对整个噪声系数的影响越大。在接收前端，必须做低噪声设计。放大器的设计要远离不稳定区。噪声的好坏主要取决于器件和电路设计。

　　2、增益G

　　它是放大器的基本指标。按照增益可确定放大器的级数和器件类型。

　　3、动态范围

　　动态范围是指低噪音放大器输入信号允许的最小功率和功率的范围。动态范围的下限取决于噪声性能。

　　4、频率范围

　　工作频率范围是选择器件和电路拓扑设计的前提。

　　5、输入输出的驻波比和反射系数

　　低噪音放大器具有很低的噪声系数和很宽的频率范围，当信号较弱时，将探头的输出先经过低噪声放大器放大，再送到接收机。

　　低噪音放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号,降低噪声干扰,以供系统解调出所需的信息数据,提高低噪声放大器的增益对降低整机的噪声系数非常有利,但低噪声放大器的增益过高会影响整个接收机器的线性度提出很高的要求。

　　在进行低噪声放大器的实际设计中，一定要注意以下5点。

　　1）放大器中放大管的选择 在微波电路中应用的低噪声放大管的主要要求是高增益和低噪声，以及足够的动态范围。目前双极型低噪声管的工作频率可以达到几个千兆，噪声系数为几个分贝，而砷化钾信号的场效应管的工作频率更高，并且噪声系数可在1dB以下。

　　选取低噪声放大器管通常可以从以下两个方面进行考虑。

　　（1）微波低噪声管的噪声系数足够小，工作频段足够高，一般晶体管的fT一般要比工作频率高4倍以上，而PHEMT场效应管的噪声系数在2GHz时约为0.5dB，工作频率高端可达到6GHz。

　　（2）微波低噪声管要有足够高的增益和动态范围，一般要求放大器工作增益大于10dB以上。当输入信号达到系统值时，由放大器非线性引起的交调分量小于系统基底噪声。

　　2）I/O匹配电路的设计原则 对单级晶体管放大器的噪声系数，可以转化成等噪声系数圆。圆上每一个点代表一个能产生恒定噪声系数的源发射系数。若要获得需要的噪声系数，只要在圆图上画出对应于这个噪声系数的圆，然后将源阻抗匹配到这个圆上的一个点就行了。实际设计中由于要兼顾到放大器的增益，通常不取最小噪声系数。在对放大器进行单项化设计时，对于特定的晶体管S11、S22是确定的，不同的源反射系数 和负载系数 可以构成恒定增益圆，设计时只须将源和负载反射系数分别匹配到相应的圆上，便能得到相应的增益。将恒定增益圆与等噪声系数圆结合起来设计，便能得到比较理想的结果。

　　3）电路中需要注意的一些问题 一般对于低噪声放大器采用高Q值的电感完成偏置和匹配功能，由于电阻会产生附加的热噪声，放大器的输入端应尽量避免直接近接到偏置电阻上。用于低噪声放大器的印制板应具有损耗小，易于加工，性质稳定的特点，材料的物理和电气性能均匀（特别是介电常数和厚度）。同时对材料的表面光洁度有一定要求，通常可以采用以FR74（介电常数4～5之间）为基片的板材，如果电路要求较高可采用以氧化铝陶瓷等材料为基片的微波板衬，在PCB布板中则要考虑到邻近相关电路的影响，注意滤波、接地和外电路设计中要满足电磁兼容设计原则。

　　4）低噪声放大器方便的设计手段 目前低噪声放大器的设计普通采用CAD的方法进行仿真，国内较流行的有EESOF、MWOffice和ADS等软件。相对而言Agilent公司的ADS功能强大、简明直观、应用范围较广，大多数公司和科研单位的LAN基本上都采用ADS进行仿真，并且效果良好。

　　5）同行业低噪声放大器的发展水平 随着半导体器件的发展，低噪声放大器的性能不断提高，采用PHEMT场效应晶体管的低噪声放大器的在800MHz频段噪声系数可达到0.4dB，增益约17dB，1900MHz频段噪声系数可达到0.6，增益约为15dB。在本章中，受篇幅限制，仅介绍一个基于BJT的低噪声放大器的设计，今后读者用其他的晶体管进行设计时，基本原理和步骤完全相同。