2.4GHz无线传感网亚阈值区低功耗低噪声放大器的设计

摘要

给出了一种在0.18μm CMOS工艺下应用于2.4GHz无线传感器网络(WSN)的低功耗低噪声放大器(LNA)的设计.为了满足低功耗需求,电路采用1V电压供电.低噪声放大器由级联共栅结构构成,并且将第一级电路的MOS管偏置于亚阈值区以进一步降低功耗.同时,第一级共栅电路采用电容交叉耦合结构,在降低噪声和功耗的同时提高增益;第二级共栅电路采用负载差分电感交叉正反馈的形式,在不增加功耗的情况下,提高电感等效Q值以进一步提高电路的增益.为了满足无线传感网应用需求,该低噪声放大器具有高、低两个增益模式.测试结果显示,芯片在1V电源电压下,功耗为0.62rmW;在高增益模式下,增益S21约为17.3dB,噪声系数约为4.7dB;在低增益模式下增益S21约1.2dB,输入1dB压缩点为-4.4dBm.