在2019年6月,工信部发布了4张5G牌照,由运营商三巨头和中国广电获得,标志着中国正式进入5G商用元年。在随后的三年时间里,通信行业获得了极大的发展,5G手机、Wi Fi6等一些产品如雨后春笋拔地而出。随着通信产品的不断更新,相对应的产品的性能也不断提高,对射频前端关键单元的要求也在不断的在提升,尤其是低噪声放大器这一关键单元。不仅要高性能,还提出了宽带的要求,来节省生产成本。本文基于市场需求和自身的实验条件,设计了两款基0.25μm Ga As p HEMT工艺的性能不同的低噪声放大器。一款是应用在5.15-5.85GHz的窄带低噪声放大器,另外一款是应用在4-6GHz宽带、双模式的低噪声放大器。应用在5.15-5.85GHz频段的低噪声放大器结构上采用了经典共源共栅窄带放大电路,保证了电路具有良好的增益、较好的线性度、较低的噪声性能等等。在输入匹配上,通过使用串联LC并联在输入端,构建一个窄带的输入匹配网络,在保证良好的增益的同时也把噪声压得很低。在输出匹配上,通过并联LC的输出匹配网络,保证了信号输出增益的最大化。通过后期对原理图和版图的不断优化,使仿真结果达到了设计标准。流片回来之后,芯片测试结果如下:在工作频带范围内实现了15d B左右的增益和1.75-1.95d B左右的噪声系数、输入功率增益压缩值P1d B约为-3d Bm。输入回波损耗（S11）在-5到-8d B,输出回波损耗（S22）在-4到-10d B,芯片在工作频段内的实现预期的整体的良好性能。另外一款应用在4-6GHz宽带低噪声放大器。在结构设计上,基于前一款的电路结构,通过扩展带宽、增加Bypass模式,实现了芯片的双模式和宽带放大性能,并通过Bypass模式部分电路结构的复用,不仅实现了良好性能指标,也相对缩小了版图面积。为了实现窄带电路结构的宽带放大,本文提出了两个方面的解决办法。首先是输入匹配方面采用无源器件,如电容和电感,构建了一个宽带的带通滤波器,从而实现信号的宽带输入匹配和较小噪声系数的引入。由于电感的在高频情况下所引入的损耗和噪声比电容大,在设计电感时,选择满足电路要求的最小电感值以及通过布线设计尽可能的提高其Q值;其次就是输出匹配部分的设计。为了让输出信号输出尽可能好的增益和增益平坦度,输出匹配网络采用了并联峰值技术;此外在主体电路结构的基础上还增加了Bypass模式的保护电路,防止开关切换延迟而引起的功率泄漏或者低噪声放大器不工作时,其他较大功率信号的进入而对电路产生损坏,起到保护作用。同时为了节省版图面积,在放大电路工作时,通过逻辑控制让部分开关结构参与输入匹配。在流片回来之后,芯片测试结果表明,在4-6GHz的频段范围内实现了12d B的增益,增益平坦度为±0.8d B,以及1.5d B左右的噪声系数,输入P1d B的功率增益压缩值为-2d Bm。Bypass模式下的插入损耗为-12d B左右,能实现较好的隔离保护作用。芯片的整体性能都达到了预期的要求。