工程師們一般都把RF低噪聲放大器設計視為畏途。要在穩定高增益情況下獲得低噪聲系數可能極具挑戰性，甚至使人畏懼。不過，采用最新的GaAs（砷化鎵）異質結FET，可以設計出有高穩定增益和低于1dB噪聲系數的放大器。本設計就講述了一個有0.77dB噪聲系數的低噪聲放大器。

制造商們一般會給出低噪聲放大器的輸入/輸出匹配、噪聲系數、增益、穩定性、1dB壓縮點、二階和三階互調分量、帶外抑制，以及反向隔離等指標。這些參數中，很多是互相依賴的，因此在有限的時間內要滿足所有這些設計標準，工作會很復雜（參考文獻2和3）。圖1給出了一種靈活的放大器結構，它能滿足所有這些設計標準。

圖1，可以用GaAs異質結FET設計一款低噪聲S頻段RF放大器。

設計用Microwave的Office AWR建立并仿真。NEC的NE3509M04 GaAsHJFET（異質結場效應管）用作低噪聲高增益晶體管。電抗匹配的放大器輸入采用了數據表給出的最佳反射系數值，可提供低噪聲和高增益。FET設計常用的方法包括有源偏置與自舉，可防止漏源電流隨溫度而變化。而這種設計的結果是一種高性價比的小型自偏置電路，沒有給電路增加復雜性。晶體管的偏置點是2V的漏源電壓，漏極電流為15mA，此時晶體管提供約16.5dB的可接受RF增益。

電路的另一個設計目標是低噪聲放大器的無條件穩定性。晶體管的內部反饋與帶外頻率上的過高增益都是這種電路不穩定的主要原因。設計采用了制造商的S參數來分析穩定性問題。盡管L1、R1和C2支路保持了對HJFET的低頻dc-視頻頻率穩定性，但它們的組合對S頻段下的工作表現為開路，有助于實現晶體管的噪聲匹配。C5、C8、C9和L3主要實現了輸出的電抗匹配以及更高的頻率穩定性。電容C6 主要用于短接漏極線路中的偏置電阻，而不會限制最大穩定增益。偏置線路上的R3 維持了放大器的穩定性。并聯電容C5 也將漏極的高頻分量和諧波引入大地。柵極端的接地過孔產生了一個小的電感，用于放大器的電感再生，從而獲得良好的噪聲匹配。

圖2，兩級放大器之間的帶通濾波器用于抑制帶外頻率。

圖2顯示了一個兩級放大器，兩級之間有一個帶通濾波器。開發人員將設計做在一個標準的四層62mil FR4基板上。與高性價比的雙層設計不同，這個設計采用附加層做直流走線，以及將無源天線與高增益放大器級隔離開來，以防任何可能的信號泄漏和反饋造成放大器的不穩定。最后的結果實現了在室溫下的0.77dB噪聲系數、28.5dB增益、1dB壓縮時的-16dBm輸入功率，以及-5.8dBm的三階互調點。輸出電壓駐波比為1.3:1。增加漏極偏置電流就可以提高三階互調水平，但代價是增加噪聲系數。

圖3，測得的放大器響應曲線中心頻率為2.332GHz。