I n t ern a t i o n a l  J o u rn a l  o f  E l ect ri ca l  a n d  C o m p u t er E n g i n eeri n g  ( I J E C E )   V o l.   8 ,  No .   5 O c t obe r   20 1 8 ,  p p.  27 73~ 2 779   I S S N :  2088 - 8708 D O I :  10. 11 591/ i j ece . v8 i 5 . p p2 7 73 - 2779          2773       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c o r e . c o m/ j our nal s / i nde x . php/ I J E C E   D e s i gn  of  10 t o 12 GHz   Lo N o is A m plif ier  f o U lt ra - w ideba nd ( UWB )   S y s te m       T o ul a l i  I s l a m ,  L a hbi Z e n ko ua r     E l e c t r oni c  a n d C om m uni c a t i on L a bor a t or y ,  M oha m m a di a   S ch o o l   o f  E n g i n eer s ,  E M I ,   M o h am m ed  V  U n i v er s i t y ,     M o r o cco       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   D ec 4 ,  201 7   Re v i se d   A pr  12 ,  201 8   A ccep t ed   A ug  23 ,  201 8       B a la n c e d  a m p lif ie r  is  th e  s tr u c tu r e  p r o p o s e d  in  th is  a r tic le ,  it p r o v i d e s  b e tte r   p er f o r m an ce.  I n  f a ct ,  t h e s i n g l e a m p l i f i er   m e et s  t h e s p eci f i c at i o n  f o r  n o i s f i g ur e  a nd g a i n but  f a i l s  t o m e e t  t he  r e t ur n l os s  s pe c i f i c a t i on due  t o t he  l a r g e   mi s - m a t c he s  on t he  i np ut  &  out p ut s .  T o ov e r c o m e  t hi s  pr obl e m  one  s ol ut i on   i s  t o   u s e b al an ced  am p l i f i e r  t opo g r a phy .   I n t hi s  pa pe r ,  a  w i de - ba n d a nd  hi g h - g ai n  m i cr o w a v e b al an ced  am p l i f i er  co n s t i t u t ed  w i t h  b r a n ch  l i n e co u p l er   c ir c u it  is  p r o p o s e d .   T h e  a m p lif ie r  is  u n c o n d it io n a lly  s ta b le  in  t h e  b a n d   [ 9 - 13]   G H z   w he r e  t he   g a i n i s  a bout  20 dB .  T he  i nput  r e f l e c t i on ( S 1 1)  a nd o ut p ut   r et u r n  l o s s  ( S 2 2 )  at   1 1  G H z ar - 3 3. 4 dB  a n - 3 3 . 5 d B  r es p ect i v el y .   Ke y wo rd :   B al an ced  a m p l i f i er  t ech n i q u e   B r an ch  l i n e co u p l er   H E M T  tr a n s is to r   L N A   M a t c hi ng ne t w o r k   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   All  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   I s la m  T o u la li,     E l ect r o n i c an d  C o m m u n i cat i o n  L ab o r at o r y ,     M o h a m m ad i a S c h o o l  o f  E n g i n eer s ,  E M I ,     M oh a m m e d V  U ni v e r s i t y ,   A gda l ,  R a ba t ,  M or oc c o.     E m a il: i s la m to u la l i@ g m a il. c o m         1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  lo w   n o is e  a m p lif ie r   ( L N A )  i s  t h e   f ir s t le v e l o f  a m p l if ic a tio n  o f  t h e  i n c o m in g   s ig n a i n  a l m o s t a ll   R F  an d   m i cr o w a v e r ecei v er s  a n d  co u l d  b e u s ed  i n  ci v i l  an d  m i l i t ar y  co m m u n i ca t i o n s   s y s t e m s .  T h er ef o r e,  i t  i s   n eces s ar y  t o  i m p r o v e i t s  p er f o r m an ce.  V ar i o u s  co n f i g u r at i o n s  ar e p o s s ib le  to  d e s ig n  lo w   n o is e  a m p li f ie r s .  B u t   t o  o b t ai n  an  av er a g e b an d w i d t h ,  t w o  s t r u ct u r es  ar e p o s s i b l e:  t h f i r s t   u n b al a n ced  s t r u ct u r e  co n s i s t s  o f   h a v i n g   a  mu l t i - s ta g e  a m p li f ie r   w it h  in te r - s t a g m a t ch i n g  ci r cu i t s ,  t h e s eco n d  b al an ced  s t r u ct u r e i s  t h e o n e ad o p te d  in   t h i s   w o r k .   I t   i s  c h ar act er i zed  b y   t h e b al a n ced   a m p l i f i er  a n d  i s   g e n er al l y   u s ed   t o  l i m i t   t h p h e n o m en o n   o f   s a t u r a t i o n  of  t h e  t r a ns i s t or s .  B a l a n c e d a ppr oa c h  e m pl o y i n g   hy br i d c ou pl e r s  i s   us e d t o i m pr ov e  t h e   m a t c h i ng  ov e r   w i de r  ba n d w i dt h [ 1]  a nd i s  a l s o c a pa bl e  t m e e t   h i g h i n pu t  a n d out pu t  r e t u r n l os s  a s   w e l l  a s   h i g s ta b ilit y .   T h i s  pa pe r  pr opos e s  a  [ 9 - 1 3 ]  G H z  lo w   n o is e  a m p li f ie r  ( L N A )   f o r   u ltr a - w i de ba n d a ppl i c a t i on s .  I n  t h e   d es i g n ,  s p eci f i c ar ch i t ec t u r h as  b een  s el ec t ed  f o r  L N A  i m p l e m en t at i o n  b as ed  o n  t he  b r a nc h l i ne  d e vi c e s .  T he   L N A   i n vo l ve s  s i m ul t a ne o u s  r e q ui r e m e nt  s uc h a s  no i s e  f i g u r e  ( N F ) ,  e no u gh  ga i n a nd  go o d  i m p e d a nc e   m a t c h.   T h u s ,  t h m at c h i n g  n et w o r k  u s ed  t o  ad ap t  t h e i m p ed an ce ad o p t ed  t h e t ech n i q u e o f  q u ar t er   w a v e t r an s f o r m er s .   T h m ai n  o b j ect i v e o f  t h i s  s t u d y   i s  t o  c h ar act er i ze t h e p er f o r m an ce  o f  t h e a m p l i f i er   b y  d et er m i n i n g   t h e   i m p o r t an t  p ar a m et er s ,  i n cl u d i n g   g ai n ,  n o i s e f i g u r e an d   s t ab i l i t y .  T h e s i m u l at i o n  an d  o p t i m i zat i o n  ar p e r f o r m e d   us i ng  A D S  ( A d va nc e d  D e s i gn S ys t e m )  s o f t w a r e .   T h e p ap er   is  o r g a n iz e d  a s  f o llo w s : S e c tio n 1   i n t r o d u ce t h u t i l i t y  o f   t h l o w   n o i s e  a m p l i f i er .  T h e d es i g n  o f  t h e b r o ad b an d  L N A  an d  ci r cu i t  d i ag r a m  ar e   r e p o r te d  in  s e c tio n   2.  S e c t i on s  3 a n d 4  g i v e   t h e  s i m ul a t e d r e s u l t s .  T h e  l a s t   s e c t i on pr e s e nt s  t h e  c on c l us i on of   th is   wo r k .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   277 3   -   2779   2774   2.   B AL ANC E D AM P L I F I E CO NF I G URA T I O N AND  T H E O RY   T h e b al an ced  a m p l i f i er   h as  b e en   w i d el y   u s ed  i n   w i r el e s s  co m m u n i cat i o n  s y s t e m s  d u e t o  i t s  ex ce l l en t   p e r f o r m a n c e  i n  lo w   n o is e   f ig u r e ,  o p tim u m   g a i n  a n d  b e tte r  s ta b ilit y  c o m p a r in g  to  a  s in g le  a m p li f ie r .   T he   L N A   s t r u ct u r e s u g g e s t ed  co m p r i s e s  t w o  t r an s i s t o r s ,  an d  a n  i m p ed an ce  m at c h i n g   n et w o r k s   w h i c h  ar e l o cat ed  i n  t h e   i n pu t  a n d t h e  out pu t .  W e  opt e d f or  t h e  H E M T  t r a n s i s t or  ( A F P  02 N 2 - 00)  of  A l ph a  I n dus t r i e s .  A F P  02 N 2 - 0 i s  a l o w  n o i s e en h a n ce m e n t   m o d e H E M T   d es i g n ed  f o r  u s e i n  l o w  co s t  co m m er ci al  ap p l i cat i o n s  i n  t h e 2 G H t o  2 6 G H z  f r e q ue nc y  r a nge .   T h e ci r cu i t  co n s i s t s  o f  a p ai r  o f  i d e n t i cal  q u ad r at u r e d ev i ce s   w h i c h  i s  s p eci f i c t o  b al a n ced  a m p l i f i er s .   T h er e ar m an y   t y p e s  o f  3 d B  co u p l er s ,   s o m e  o f   t h e m   ar e l an g e  co u p l er ,  d i r ect i o n al  co u p l er  an d  b r an c h  l i n e   co u p l er .  G en er al l y ,   m i cr o w a v e t r an s i s t o r s  u s ed  t o  d es i g n  b r o ad b an d  am p l i f i er s  ar e n o t   w e l l   m at c h ed .  I n  f act ,   a   w i d e r  b a nd w i d t h c a n b e  o b t a i ne d  t o  t he  d e t r i m e nt  o f  t he   g a i n a nd  t he  c o m p l e xi t y .  T hus ,   t he  c o nc e p t i o n o f a   c i r c u i t  ba s e d o n  t w o a m pl i f i e r s  h a v i n g a  c ou pl e r  a t  t h e i r  i npu t  a n d o u t pu t  pr ov i de  a   g ood a da pt a t i on  ov e r  a   w i de ba n f r e qu e n c y .  T h e  ba l a n c e d a m pl i f i e r  t opol ogy  i s  s h o w n i n  F i g u r e  1.           F i gu r e  1.  C i r c u i t  t opol ogy  o f  t h e  ba l a n c e d L N A       2. 1.   D e s i gn  of  3 - dB   Q ua dr a t ur e  C o upl e r s   F o r  t h e b al an ced  a m p l i f i er  t o p o l o g y ,  t h e 3 d B  q u ad r at u r e co u p l er s  u s ed  h er e ar e b r an ch   l i n e  co u p l er s .   T h e 9 0 °  h y b r i d s   u s e  d i r ect l y   co n n ect ed  ci r c u i t  el e m e n t s  an d  can  b e i m p l e m en t ed  ei t h er   u s i n g  a d i s t r i b u t e d   a ppr oa c h   or   l um pe d e l e m e n t s  [ 2] .   T h e s e   3dB   hy br i d c ou pl e r s  di v i de   t h e   i n pu t  R F   s i gn a l   i n t t w o   s i gn a l s   h av i n g  s a m e p o w er  an d  9 0 °  p h as e s h i f t  [ 3 ] .  D i r ect i o n al  co u p l er s  ar e ch ar act er i zed  b y  t h r e e p ar am et er s :     C o up l i ng:   C d B = 1 0   L og ( P 1 P 3 )               (1 )     D ir e c tiv it y D d B = 1 0   L og ( P 3 P 4 )               (2 )     I s o la tio n I d B = 1 0   L og ( P 1 P 4 )               (3 )     S i ng l e   s e c t i on br a n c h l i n e  c ou pl e r  h a s  a  s h or t  ba n d w i dt h  [ 10 - 2 0 % ].  In  o rd e r t o  i n c re a s e  t h e   b an d w i d t h ,  s e v er al  s ect i o n s   can  b e cas cad ed  [ 4 ] .   B y   u s i n g   m u l t i s ect i o n  co u p l er ,  t h p er f o r m a n ce o f  t h e   co u p l er  can  b e i m p r o v e d  [5 ].   I n t hi s  d e s i g n,  t he   t w o - s ect i o n  b r an c h  l i n e co u p l er  i s  ad o p t ed  f o r  t h e   c o nve ni e nc e  o f  d e s i g n a nd  i m p l e m e nt a t i o n.   A s  c a n b e  s e e n  i n F i g ur e   2 ,  t he  ke y  d i m e ns i o n o f  t he  p r e s e nt e d   hy br i d c ou pl e r  i s  c o m pos e d of  t h r e e  un i f or m  i m pe da n c e s     an d  el ect r i cal  l en g t h s .     T h o s e p ar am et er s  co u l d  b cal cu l at ed  b as ed  o n  co m p u t ed  v al u e s  o f  t h e  ev e n -   a n d odd - m ode   i m p ed an ces  a n d  ef f ect i v e d i el ect r i c co n s t a n t s   u s i n g  t h e  as s u m p t i o n  o f  co u p l ed   m i cr o - s tr ip  lin e s .  T h e   s i m ul a t e d  r e s u l t s  o f  t he  b r a nc h l i ne  c o up l e r  a r e   s ho w n   i n  F i gur e   3 .  O ve r  t he  b a nd  [ 9 - 13]  G H z  i t  i s  obs e r v e d   t h at  t h e i s o l at i o n  an d  r ef l ect i o n  co ef f i ci en t  s h o w  b et t er  p er f o r m a n ce  w i t h  S  p ar am et er s  am p l i t u d e b el o w   28  d B .   T h e am p l i t u d e o f  t h e co u p l ed  co ef f i ci e n t  i s  o n  t h e o r d er  o f   - 3. 5 dB  [ 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       D e s i gn of  10 t o  12 G H z   L o w  N o is e  A m p lifie r   f o U ltr a - w i d e band ( U W B )   S ys t em   ( T o u la li I s la m )   2775       Fi g u r e 2 .  S ch e m at i c o f  t h e p r es en t ed  b r an ch - l i n e co u p l er             F i gu r e  3.  S - pa r a m e t e r s  o f  t h e   pr op os e w i de - ba n d c ou pl e r :   S 11,  S 21,  S 3 1 a n d S 41       2. 2.   Th e   I m p ed a n ce M a t ch i n g  N et w o rk   T he  p ur p o s e   o f  a d d i ng t he   m a t c hi ng  ne t w o r k t o  t he  s ys t e m  i s  t o  p r o vi d e  a n o p t i m u m  r e t ur n l o s s  a nd   a b et t er  n o i s e f i g u r e.  B ei n g  a l o w - n o i s e h i g h  g ai n  s t a g e,  ex t r e m e car e i s  n eed ed  t o  s t ab i l i ze  t h e d ev i ce  w i t h o u t   co m p r o m i s i n g  N F .   Mat ch i n g   n et w o r k   w as  p l aced   b et w ee n  t h m i cr o w av e  t r an s i s t o r  a n d  c o u p l er  t o   m a x i m i ze   p o w er  t r an s f er e n ce as  i t  i s  r e p r es en t ed  o n   F i g ur e   4.   T he   m a t c hi ng  b l o c w a s  d e s i gne d  b y t he  q ua r t e r   w a ve   tr a n s f o r m e r  a n d   w ill  h a v e  a  lo t to  s ta y  f o r  t h e  b a n d w id th  [ 7 ] .           F i g u r e 4 .  B al an ced  L N A  co n f i gur a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   277 3   -   2779   2776   2. 3.   S t a b ilit y   D e si g n     T h e r e  a r e  t w o  t y p e s  o f  s ta b ili t y  n a m e l y   u n c o n d itio n a s ta b ili t y  a n d  c o n d itio n a s ta b ilit y .  C o n d itio n a l   s t ab i l i t y  i n  a m p l i f i er  o ccu r s   w h en  K <1  an d  s t ab i l i t y  d ep en d s  o n  s o u r ce an d  l o ad  t er m i n at i o n .  I t  can  k eep  t h e   s y s te m  s ta b le  f o r  a cer t ai n  r an g e o f  s o u r ce a n d  l o ad  i m p ed an ces  [ 3 ] .  T o  t h e co n t r ar y ,  t h e u n co n d i t i o n a l   s t ab i l i t y  i n  a m p l i f i er  o ccu r s   w h en  K >=1 ,  en s u r es  t h e n e t w o r k  t o  b e s t ab l e f o r  al l  s o u r ce an d  l o ad  i m p ed an ces .   F or  pr o pe r  w or k i ng  of  l o w   n oi s e  a m pl i f i e r ,  t h e  de s i gn e r  s h o u ld   h a v e  a n  u n c o n d itio n a l s ta b ilit y  [ 3 ] .  T h e   s t ab i l i t y   f act o r ,  ` K  i s  cal c u l at ed  o v er  a f r eq u en c y  b a n d  b y   u s i n g  t h e eq u at i o n :       = + |     | |  | |  | |   |               (4 )       3.   S I M U LA TIO N  O F  TH E P R O P O S ED  U W B  LN A   T he  f i na l   c i r c ui t  i s  s ho w n i n  F i gur e   5  an d  an al y zed  u s i n g  t h A D S  s o f t w ar e r el y i n g   o n  t h e S - p ar am et er s  o f  t h e t r a n s i s t o r .  T h e s el ect ed  d ev i ce  f o r  t h i s  d es i g n  i s  t h e  H E M T  t r an s i s t o r   ( A F P  0 2  N 2 - 00)  of   A l p ha  I nd us t r i e s  ® .  T he  i np ut   a nd  t he  o ut p ut   m a t c hi n ne t w o r ks   w e r e   opt i m i z e f or  50 -   m a t c hi n a nd   ha ve   b e e n  i m p le m e n te d   u s i n g  tr a n s m is s io n  li n e  tr a n s f o r m e r s .   A ls o  a n  i n te r - s t a g e m at c h i n g  n et w o r k  w as   d es i g n ed   b et w ee n  t h f i r s t  a n d  t h e  s eco n d  s t a g es .  T h e co m p l et e b al a n ced   L N A  d es i g n  co n s i s t s  o f   ad d i n g  b r an c h   l i n e   co u p l er s   ( B L C )  on   t h e  i n put  a n d ou t pu t  o f  t h e  a m pl i f i e r .  T a bl e  1 s h o w s  t h e   L N A s  de s i gn s pe c i f i c a t i o n  t o be   ach i ev ed .       T ab l e 1 .   D e s i gn  S p eci f i cat i o n   o f L N A   P a r a m et er s   V a lu e   O p e r a t i n g  f r e q u e n c y   1 1  GH z   G a i n ,  S 2 1  ( d B )   > 1 0   N o i s e  fi g u re  (d B )   <2   I n p u t  r e t u r n  l o s s ,   S 11 ( dB )   > - 1 0   O u t p u t  r e t u r n  l o s s ,  S 2 2 ( d B )   > - 1 0   S ta b il it y  f a c to r ,  K   >1           F i gu r e  5.  S t r u c t u r e  of  t h e  pr opos e d c i r c u i t       4.   RE S U L T S  AND AN AL Y S I S   T h e v ar i o u s  s i m u l at i o n  i t er at i o n s  ar e p er f o r m ed  o n  t h p r o p o s ed  L N A  ci r cu i t  t o   m eet  d es i g n   r eq u i r e m en t s .  T h s i m u l at i o n   w as  d o n e at  1 1 G H z f r eq u en c y  a n d   w e o b t ai n ed  v ar i o u s  r es u l t s   w h i ch  ar e   s ho w n  i n t he  b e l o w   f i g ur e s .  T he  e xp e r i m e nt a l  c ha r a c t e r i z a t i o n r e s ul t s  f o r   ga i n,  i np ut  a nd   o ut p ut  r e f l e c t i o ns  o f   a m p li f ie r ,  a n d  th e  s ta b ilit y   f a c to r  a r e  d e p ic te d  in  F ig u r e s  6 ,   7  an d  8 ,  r es p ect i v el y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       D e s i gn of  10 t o  12 G H z   L o w  N o is e  A m p lifie r   f o U ltr a - w i d e band ( U W B )   S ys t em   ( T o u la li I s la m )   2777   4. 1.   G a i n ( S2 1 )  a nd  R ev ers e I s o l a t i o n   ( S 12)   T h e  L N A ' s  g a in   is  a n  i m p o r ta n f a c to r ,  it a llo w s  s i g n a l to   n o t b e  a f f e c te d  b y  n o i s e  c o n t r ib u tio n  o f   s ub s e q ue nt  s t a ge s  i n t he  r e c e i ve r  c ha i n.  I n o ur  c i r c ui t  t he  v a l ue  o f  t he   ga i n S  ( 2   , 1 )  o b ta in e d  a f te r  s i m u la tio n   i s  a bou t  20 dB .  I t  i s  a c h i e v e d ov e r  t h e  e n t ir e  b a n d w id th  o f  [ 9 - 13]  G H z   w h i l e  t h e  pe a k  po w e r   g a i n  of  22 dB  i s   ach i ev ed  at  9  G H z as  s h o w n   i n   F i gu r e  6.   T he  i np u t o u tp u t  is o la tio n  ( S 1 , 2 )  is   v e r y  i m p o r ta n t p a r a m e te r  to   en s u r e b et t er  s t ab i l i t y .  T h e v al u e o f  ( S 1 , 2 )  o b t ai n ed  af t er  t h s i m u l at i o n  i s   - 39. 27dB  a t  11G H z .         F i g u r e 6 .  S i m u l at ed  g ai n  a n d  r ev er s e i s o l at i o n  o f   L N A       4. 2.   I nput  a nd  O ut put   M at c h i n g ( S 11/ S 22)   W hi l e  d e s i gni n L N A ,  i t  i s  a l s o  r e q ui r e d  t o  m a ke  s ur e  t ha t  t he  i np ut  a nd  o ut p ut   m a t c hi ng  ne t w o r k i s   a c h i e v e d.   I n   o u r   pr opos e L N A ,   g ood  r e s u l t   ar o b t ai n ed   S ( 1 , 1 )   an d   S ( 2 , 2 )   ar l es s   t h an   - 30  dB   ov e r   t h e   ba n d w i dt h  of  [ 10 - 1 2 ]  G H z .  F i gur e  7  s ho w s  t ha t  t he  va l ue   o f  S ( 2 , 2 )  i s  a b o ut   - 45dB  a t  1 1. 7 G H z  a n d S ( 1, 1 )   obt a i n e d a t  10. 2 7 G H z  i s  e qu i v a l e nt  t - 51. 27dB .           F i g ur e  7 .  I np ut  a nd  o ut p ut  r e t u r n l o s s   f o r  t h e b al an ced  a m p l i f i er       4. 3.   S ta b i l i ty  (S ta b F a c t)   T h e  s ta b ilit y  o f   th i s  tr a n s is to r  is  u n c o n d itio n a ll y   s ta b le  a t  1 1  G H z  s in c e  its   K  c o n s ta n t is   m o r e     t ha n 1 ,   w h i c h i s  4 . 4  f r o m  t he   s i m ul a t i o n r e s ul t  o n F i gur e   8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   277 3   -   2779   2778     F ig u r e  8 .  S ta b ilit y   f a c to r       4. 4.   C o m p ar i s on   T a b le  2  illu s tr a te  t h e  s u m m a r y  o f  th e  s i m u la tio n  r e s u lts  f o r   th e   L N A  d e s ig n .  T h e  p e r f o r m a n c e  o f  th e   d es i g n ed  L N A  i s  co m p ar ed   w i t h  t h e p er f o r m an ce o f  o t h er  l o w   n o i s e a m p l i f i er s  ci r cu i t .       T ab l 2 P er f o r m a n ce S u m m ar y  o f   B al an ced   A m p l if ie r   P u b l i s h e d  W o r k s   A r c h i t ec t u r es   Ga i n  ( d B )   S (1 , 1 )  (d B )   S (2 , 2 )  (d B )   [ 8 ]   1  st a g e   >  7 . 5   - 1 2   - 1 0 .2   [ 9 ]   S i n g l e  s t a g e   1 6 . 8   - 1 7   - 1 9   T h i s  wo r k   2 s t a g es   2 0 . 4   < - 3 3   < - 3 0 .6       5.   CO NCL U S I O   T h e ci r cu i t  p r es en t ed  i n  t h i s  a r t i cl e i s  d es i g n ed   w i t h  t h e b al an ced  a m p l i f i er   s t r u ct u r e a n d   s i m u l at ed   us i n A gi l e nt s   A D S  t o o l  t o  ge t   hi g ga i n,  l o w   no i s e   f i gur e  a nd  u nc o nd i t i o na l   s t a b i l i t y .  F r o m  a b o ve   s i m u la t io n  r e s u lts  it i s  c le a r  th a t L N A  is   u n c o n d itio n al  s t ab l e,  t h e r es u l t s  o b t ai n ed  h av e ac h i ev ed  t h e   r e q ui r e m e n t s  t ha t   ha ve  b e e n s e t .  T he  ga i n i s  a b o ve  2 0  d B ,  i np ut   m a t c hi ng ( S 1 , 1 )  a nd  o ut p ut   m a t c hi n g ( S 2 , 2 )   p ar am et er s  ar e b el o w   - 33dB .  T h i s  l o w  n oi s e  a m pl i f i e r   i s  c a pa bl e  of  br oa dba n d pe r f or m a n c e  be t w e e n  9  GHz   an d  1 3  G H z t h at  can  b e u s ed  a cr o s s  a  w i d e s p ect r u m  o f   m i l i t ar y  a n d  r ad ar  ap p l i cat i o n s .         R EF ER EN C ES   [ 1]   D.  K.  M i sr a ,  R a d i o - F r e que nc y  a nd M i c r ow a v e  C o m m uni c a t i on C i r c ui t s ;  A na l y s i s  a nd D e s i g n,  s e c ond e di t i on. ,   W ile y - B l a ck w el l ,  ( E d . ,  C an ad a:  J o h n  W i l e y  &  S o ns ,  I nc . ,  H ob ok e n,  N e w  J e r s e y ,  2004) .   [ 2]   F r a oi s  de  D i e ul e v e ul t ,  O l i v i e r  R om a i n,  E l e c t r oni que  a ppl i qué e  a ux  ha ut e s  f r é que nc e s ,  ( m e  é di t i o n,   P a r i s ,   D uno d,  20 08) .   [ 3]   D .  M .   P oz a r ,  M i c r ow a ve  E ng i ne e r i ng ,  ( 3 e di t i on,  N e w   y or k :  J ohnW i l e y  &  S ons ,  I nc . ,   20 11) .   [ 4]   S K um a r ,  C .  T a nno us ,  a n d T .  D a ns hi n,  “ A   m ul t i s e c t i on  br oa dba nd  i m pe da nc e  t r a ns f or m i ng  br a n c h - l i ne  hy br i d,   I E E E  T r a n s . M i c r o w . T h e o r y   T e c h ., v o l . 4 3 n o . 1 1 p p . 2 5 1 7 2 52 3,  N o v.  19 95   [ 5]   R .  L u d w ig  a n d   P .  B r e tc h k o ,  R F  C ir c u it D e s ig n .  :  P r e n tic e  H a ll,   2 0 0 0 .   [ 6]   I .  To u l a l i , L . Z e n k o u a r ,"   D E S I G N   A N D   A N A L Y S I S  O F  B R A N C H   L I N E  C O U P L E R ,"   T E L E C O M 2 0 1 7  &   10è m e s  J F M M A ,  10,  1 1 &  1 2 m a i  20 17 .  R a ba t ,   M a r oc .   [ 7]   I .  T o u l al i ,  L .  Z en k o u ar  "  D es i g n  o f  a L o w  N o i s A m p l i f i er  U s i n g  t h e Q u ar t er  W av e T r an s f o r m er s  M at ch i n g   T e c hni que  i n t he  F r e que nc y  B a nd [ 9 - 13 ]  G H z , "  I nt e r na t i ona l  J o ur n a l  on C om m uni c a t i ons  A nt e nna  a nd  P r opa g a t i o n   (IRE CA P ),  5  (4 ),  p p .   2 4 8 - 2 55,  2 0 15  P r a i s e  W or t hy  P r i z e  S . r . l .   [ 8]   L i a n g L .,  A l t A ., B e n e d i c k t e r ,  H ., &  B o l o g n e s i , C . ( 2 0 1 2 ) . I n P - H E M T X - ba n d L ow - N o is e  A m p li f ie r  W ith   U ltr a l ow  0. 6 - m W  P ow e r  C ons um pt i o n.  I E E E ,   E l e c t r on  D e v i c e  L e t t e r s  ,  33  ( 2) ,  2 09    2 11   [ 9]   A .  B .  I br a hi m ,  “ D e s i g n of  M i c r ow a ve  L N A  B a s e d on L a dde r   M a t c hi ng  N e t w or k s  f or  W i M A X  A ppl i c a t i ons ,   I nt e r nat i o nal  J our n al   of  E l e c t r i c al  an d C om pu t e r  E n gi ne e r i n g ( I J E C E ) ,   v o l/is s u e :  6( 4) ,   p p.  17 17 - 17 24,  20 16 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       D e s i gn of  10 t o  12 G H z   L o w  N o is e  A m p lifie r   f o U ltr a - w i d e band ( U W B )   S ys t em   ( T o u la li I s la m )   2779   B IO G R A P H I ES   O F  AUT H O RS       I s la m  T o u la li  w a s  bor n i n R a ba t ,  M or oc c o,  i n 19 90 .  S he  s t udi e d   m a t he m a t i c s  a nd phy s i c s  a t   I bn G ha z i  H i g he r  S c hool   P r e pa r a t or y  C l a s s e s  i n R a ba t ,  M or oc c o .  A nd obt a i ne d t he  e ng i ne e r   de g r e e  i n t e l e c om m uni c a t i ons  a nd ne t w or k s   f r o m  N a t i ona l  S c hool  of   A ppl i e d S c i e nc e s  i n 2014,   O uj da ,  M or oc c o .  S he   i s  pr e pa r i ng  he r   P hD  i M oha m m a di a  S c hool  of  E ng i ne e r s ,   M o h am m ed  V   U n i v er s i t y ,  A g d al ,  R ab at ,  M o r o cco .  H er  r es ear ch  i n t er es t s  i n cl u d e M i cr o w av e C i r cu i t s  an d   S y st e m s.           L a h bi b Z e n ko u a r ,  w as  b o r n   i n   M ek n es ,  M o r o cco .  H e r ecei v ed  t h e D o ct o r al  d eg r ee i n  C A D - V L S I  f r o m  U n i v er s i t y  o f  S ci en ces  an d   T ech n i q u es  o f   L an g u ed o c,  M o n t p el l i er ,  F r an ce an d   P h. D .  S c i e nc e s  a nd T e c hni que s  i n T e l e c om m uni c a t i on f r o m  I ns t i t ut e  of  E l e c t r i c i t y  of   M o n t ef i o r e,  L i eg e,  B el g i u m ,   H i s  cu r r en t l y   L e ad er  o f  r e s ear ch  t ea m   T C R  o f  t h e L ab o r at o r y   E l e c t r oni c  a n d C om m uni c a t i on  - LE C -   an d  P r o f es s o r  at  E l ect r i c al  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t ,   M oha m m a di a  S c hool   of  E ng i ne e r s ,  M oha m m e d V  U ni v e r s i t y ,   A g da l ,  R a ba t ,  M or oc c o.  H i s   r es ear ch  i n t e r e s t s  f oc us e s  on t he  de s i g n of  M i c r ow a ve  C i r c ui t s  a nd  S y s t e m s  a nd I nf or m a t i on   T e c hnol og y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.