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4.2 初步仿真 28
4.3 电路版图 29
4.4 电路板 30
4.5 本章小结 30
结 论 31
致 谢 33
参考文献 34
1 引言
本次毕业设计的课题是：应用于导航系统的小型化低噪声放大器设计。随着信息化社会的快速推进，低噪声放大器的也不断向着高性能以及小型化的方向发展。低噪声放大器是接收机系统最前端的部分，对于导航系统来说，导航定位的精度很大一部分取决于低噪放的性能。
1.1 课题研究背景与意义
从19世纪初期法拉第发现了电磁感应现象，到1864年麦克斯韦提出电磁场基本理论到后来《声学理论》的发表，最终形成了一套比较完备的电磁场理论基础[1]。
在过去的一段时间里，在世界各国电磁场工作者的不断钻研之下，使得电磁场领域的的技术不断得到更新。目前，射频技术取得了的发展，应用的领域也越来越广泛，包括雷达导航定位系统，电视广播，卫星通信系统，电子对抗技术，无线接入技术……。对于无线通信系统来说，射频前端电路作为其最重要的组分，也越来越受到重视，得到了快速的发展。这其中，微波低噪声放大器作为将接收机的最前端部位，它的性能好坏无疑制约着整个接收机的性能。
近些年来，导航定位已经越来越成为人们热议的话题，从美国的GPS导航系统，到俄罗斯的GLONASS以及欧洲的全球星系统，而我国的北斗导航定位系统也是在蓬勃发展中。这使得应用于导航技术的接受终端的研究得到更多的关注，人们对于导航定位的精度要求也越来越高，对于导航系统的接收机而言，低噪放是它的第一部分，它对接收机的性能有着非常重要的影响，对于低噪放的设计有着很高的要求且目前仍然存在很大的提升空间。一般情况下导航天线所能接收到的信号非常微弱，这些信号一般无法识别，因此必须经过放大，然而放大的过程中我们还需考虑系统内部噪声的影响，使整个系统不受传输信噪比的影响[2-4]。
本课题的主要研究内容便是应用于导航天线的低噪声放大器，对于整个接收机系统，信号首先经过接收机的低噪放系统进行信号的放大，同时在这一部分必须满足的是噪声最小化，因为低噪放是整个系统最前端部位，可以说低噪放的噪声性能就基本上代表了整个接收机的噪声性能好坏。
1.2 低噪放的发展历史及研究现状[2-4]
1.3 课题主要内容
本课题研究的是应用于导航天线的小型化低噪声放大器设计，本文主要完成的内容有：（1）学习有关低噪声放大器的理论基础以及射频电路设计的相关知识，做出系统概括。（2）掌握ADS仿真软件的主要功能，完成对ATF-54143晶体管的偏置电路以及匹配电路设计，并进行优化仿真，本文主要是对两级级联ATF-54143两级级联晶体管的增益与噪声系数进行优化（3）掌握AutoCAD画图软件在制作PCB板方面的应用，选择Mini-Circuit公司的低噪放芯片CMA-545G1+绘制PCB版图并加工（4）学习表面贴技术，完成对CMA-545G1+芯片的焊接工作，进行调试修正，得到理想结果。
全文的结构安排如下：第一章引言介绍了课题的研究背景与意义以及低噪放的发展历史与现状，第二章介绍了低噪放的理论基础，第三章设计了两级低噪声放大器的电路图并给出仿真结果，第四章设计了基于芯片的低噪放实物并给出测试效果。
2 低噪声放大器的理论基础
本课题的研究对象是低噪声放大器的设计，设计出来的低噪声放大器有哪些性能参数可以参考，它的性能到底怎么样以及能不能投入使用。这些问题都需要基础理论来解释。因此我们有必要对低噪声放大器的基础理论以及相关微波理论做一定的了解，这有助于我们的在设计过程中提高LNA进度和精度。本章主要完成这一任务，对理论知识做一个系统的概括。