안녕하세요..
잘 아시고 있듯이 모든 시스템의 전체 NF는 초단에 의해 대부분 결정되기 때문에 시스템 초단의 LNA의 설계는 상당히 중요합니다...즉 NF 측면에 중점을 두고 설계해야 한다는 말씀이죠..
LNA의 입력과 출력 매칭 회로를 설계시 고려해야할 사항은 다음과 같습니다.
출력은 대부분 SAW BPF로 연결되기 때문에 50 Ohm으로 매칭을 해야하는 것은 당연한데.....문제는 Active device로 인해 출력 매칭 회로에 의해 입력 단이 영향을 받는 다는 것이지요...
따라서 입력 매칭이 결국 중요한 요소가 되는데 입력 매칭은 크게 두 방법이 있습니다.
첫째는 RL 특성을 아주 좋게 하는 것입니다...(즉 S11의 최적값을 찾는 것이죠)
둘째는 Low NF 특성을 좋게 하도록 매칭하는 것입니다.
잘 이해가 안가신다면, 실험이나 시뮬레이션을 통해 쉽게 알 수 있듯이 아니면 Data sheet에도 나와 있듯이 대개 LNA의 Active device(Tr, FET, MMIC 등) 의 특성은 RL이 가장 좋은 위치와 Input NF의 Gamma_optimal의 위치가 서로 다르다는 것이죠... 물론 Gain matching을 행하는 경우 단순히 maximum gain을 얻기 위해 S11을 최적화하고(다소 틀어져도 괜찮죠..) S22를 50 Ohm 근방에 갖다놓으면 만족할 만한 Gain은 쉽게 얻을 수 있죠..
하지만 이 경우 LNA의 NF는 S11의 임피던스가 Data-sheet의 Gamma_optimal 과 상당히 달라서 물론 좋지 않겠지요....이경우 잘못하면 LNA 자체의 Stability 에 영향을 미치게 되어 LNA 자체가 Contional stable 상태가 되어 발진 가능성도 고려해야만 하는 경우가 초래될 수 있습니다.
따라서 정리하자면 흔히 GAIN 목적으로 S11, S22를 매칭하는 방법(처음에 말씀드린 것) 은 NF 측면에서 볼때 상당히 좋지 않은 방법이며 동시에 LNA 자체의 Stability에 영향을 미치게 되므로 가급적 LNA 설계시 S22 매칭후 S11 의 임피던스 플롯이 데이타 시트에서 제공하는 Gamma_optimal에 근접하도록 매칭을 하는 접근 방법이 바로 noise matching 이 되겠죠...
실제 앞서 얘기 했듯이 LNA의 입출력이 상호 영향을 받기 때문에 이러한 영향을 최소화 하고자 출력 임피던스에 영향을 주지않고 입력 임피던스를 Gamma_optimum에 근접하도록 설계하는 다양한 방법이 있습니다.
예로 Emitter negative series feedback, Collector Shunt Positive feedback 등 일례가 있으며 세부사항은 관련 서적을 참고하시는 것이 나을것으로 사료됩니다...
이만.....도움이 되셨기를...
jinint님께서 남기신 글입니다.
: 수신기 초단에서는 nf가 중요합니다. 감도를 결정하기 때문이죠.
: spec에 nf optimal point가 나와있지 않습니까? 그렇지 않다면 최소한
: nf parameter가 있을것 입니다. simulation을 해 보시고 실험치로
: 찾고 해 보셔야 하겠습니다.
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: 아우디님께서 남기신 글입니다.
: : 현재 RF2366/2369를 이용하여 LNA를 설계하고 있습니다.
: : 용도는 CDMA 단말기용이구요, (RX path)
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: : s11과 s22 matching을 하려고하는데 noise matching 을 해야한다고 하는군요..
: : 정확한 개념과 일반적인 gain/power matching과 어떻게 다르게 매칭을 해야하는지 알려주세요...
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(출처 : RFDH)
