GPS低噪声放大器开题报告内容与要求

一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值） GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging / Global Positioning System的缩写,意为利用卫星导航进行测时和测距,以构成全球卫星定位系统。是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的需要而建立的。自1973年美国军方批准成立联合计划局开始GPS的研究工作到1993年系统建成,该工程历时20年，耗资300亿美元，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。它从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，在军事和工农业等领域得到了广泛的应用。给导航和定位技术带来了巨大的变化。 低噪声放大器（Low Noise Amp lifier）广泛应用于射电天文，卫星接收，雷达通信等 收信机灵敏度要求较高的领域，主要作用是放大所接收的微弱信号，降低噪声，使系统解调出所需要的信息数据。而噪声系数作为其一项重要技术指标直接反映整个系统的灵敏度，所以LNA设计对整个系统的性能至关重要。它的增益将决定对后级电路的噪声抑制程度，它的线性度对整个系统的线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。对低噪声放大器的基本要求是：噪声系数低，足够的功率增益，工作稳定性好，足够的带宽和大的动态范围。二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述） GPS是近年开发的最具有开创意义的新技术之一，其全球性，全能性，全天候性的导航定位，定时，测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。在发达国家，GPS技术已经应用于交通和道路工程中。目前GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，相信随着我国经济的发展，高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其在道路工程中的应用会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。 噪声放大器(LNA)主要面向移动通信基础设施基站应用，例如收发器无线通信卡、塔顶放大器(TMA)、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等应用设计，并为低噪声指数(NF, Noise Figure)立下了新标竿。目前无线通信基础设施产业正面临必须在拥挤的频谱内提供最佳信号质量和覆盖度的挑战，接收器灵敏度是基站接收路径设计中最关键的要求之一，合适的LNA选择, 特别是第一级LNA可以大幅度改善基站接收器的灵敏度表现，低噪声指数也是关键的设计目标，Avago提供了1900MHz下0.48dB同级产品最佳的噪声指数。另一个关键设计为线性度，它影响了接收器分辨紧密接近信号和假信号分别的能力，三阶截点OIP3可以用来定义线性度，在1900MHz和5V/51mA的典型工作条件下，Avago特有的GaAs增强模式pHEMT工艺技术可以带来0.48dB的噪声指数和35dBm的OIP3，在2500MHz和5V/56mA的典型工作条件下，噪声指数为0.59dB，OIP3则为35dBm。通过低噪声指数和高OIP3，这些Avago的新低噪声放大器可以提供基站接收器路径比现有放大器产品更大的设计空间。可调整能力和共通引脚安排带来设计优化和灵活度三、毕业设计（论文）研究方案及工作计划 噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系 低噪声放大器数F（见放大）来表示 低噪声放大器或用取对数值的噪声系数FN表示 FN10lgF (dB) 理想放大器的噪声系数F1(0分贝),其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。设计良好的低噪声放大器的FN可达3分贝以下。在噪声系数很低的场合,通常也用噪声温度Te作为放大器噪声性能的量度：TeT0(F-1)。式中T0为室温。在这里,它和噪声温度Te的单位都是开尔文(K)。多级放大器的噪声系数 F主要取决于它的前置级。若F1，F2，Fn依次为各级放大器的噪声系数，则 低噪声放大器式中A1,An-1依次为各级放大器的功率增益。前置级的增益A1越大,则其后各级放大器对总噪声系数F的影响越小。工作计划:第 1-2 周：熟悉课题，查找相关参考文献和资料,学习相关参考文献和资料，奠定理论基础；第 3周：整理资料，初步确定设计思路，撰写开题报告，准备开题答辩；第4-10周：确定设计方法，并进行初步验证；第11-13周：系统调试和完善，基本完成毕业设计； 第14-15 周：整理相关资料，开始撰写论文，根据要求确定论文的初稿； 四、主要参考文献 1 黄智伟，GPS接收机电路设计.国防工业出版社，2006.10. 2 唐海啸, 张玉兴, 杨陈庆, 等. 利用ADS软件设计X频段低噪声放大器 J . 电讯技术, 2006, 46 ( 1) : 119- 123. 3 Guillermo Gonzalez. 微波晶体管放大器分析与设计M .白晓东, 译. 北京: 清华大学出版社, 2003. 4 DavidM Pazar. 微波工程M . 3版. 张肇仪, 译. 北京: 电子工业出版社, 2006.5 张士化, 何子述. S波段低噪声放大器的分析与设计 J . 现代电子技术, 2005 (18) : 75 - 83.6 G ram egna G,M a ttos P G, L os iM , et al. A 56-mW 23-mm2s ingle-chip 180-nm CMOS GPS rece ive r w ith 27.2-mW4.1-mm2 radio J . IEEE J ourna l of Solid-Sta te C ircuits,2006, 41 (3) : 540 551.7 Asgaran S,DeenM J, Chen C H. Design of the input matchingnetwork of RF CMOS LNAs for low-power operationJ . IEEETrans Circuit and Systems, 2007, 54 (3): 544 554.8 L ee Sung-Huang, Juang Ying-Zong, Chiu Chin-Fong, e t a l.A nove l low noise des ign m ethod for CMOS L -degene ra tioncascode