[实用新型]一种低噪声放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及低噪声放大器(LNA)，特别涉及集成在低噪声放大器(LNA)中的单片支持集成电路(IC)，用于控制主要是对低噪声放大器(LNA)内用于处理接收信号的场效应管(FET)的偏置。

背景技术

LNA是一种广泛应用于通信系统的电子放大器，它用来放大从天线接收的微弱信号。LNA通常被放置在天线上，用于放大接收到的信号且只加入极小的噪声，以把接收的信号放大到LNAs所连接的次级接收设备所需要的电平。LNA也被称为信号调压器。

LNA的用途之一是用来接收并放大直播卫星(DBS)信号，用于此目的的LNA也被称为DBS LNA。通常DBS LNA包含多个FET(可能会是砷化镓FET)以处理射频(RF)信号。例如，DBS LNA可以用来接收具有二个不同极化的信号，这时可以用二个FET来选择放大哪个输入极化信号，并传递给连接的次级设备。另外，FET也可用在有源混频器中用于接收RF输入信号，通过LNA中的本地振荡器(简称本振)所产生的信号来驱动FET的栅极或漏极，这样该有源混频器就能够输出(即提取)中频(IF)信号了。

DBS LNA一般要求能够在很宽的频段范围内检测出非常微弱的RF信号，且在信道间提供很高的信道隔离度；在放大接收信号的同时引入的噪声应可忽略不计；应能受控选择不同极化的输入信号(如前所述)。LNA受控时应可在频带之间切换，从而能在扩展的频带上接收和处理信号。LNA还能进行下变频，即能接收特定频率的输入信号并在更低的频率输出相应的信号。DBS LNA的另一个特性是缆线驱动，即用同一根RF缆线来给LNA提供动力和控制，这根缆线同时也用来给LNA所连接的设备(如“机顶盒”)下馈RF输出信号。

以前，DBS LNA通常需要在一块印制电路板(PCB)上集成多个分立的内部电路模块，如：用于提供FET偏置控制和保护级的模块；用于FET控制中的负电压产生模块；用于极化开关控制中检测直流(DC)输入电压电平的模块；用于通带开关控制中检测交流(AC)输入电压的模块；用于本地振荡器电源开关控制的模块；电源调整模块。这些数量众多的分立模块占用了PCB的大部分区域，占去LNA PCB总面积的50％或着更多。这增加了LNA的总体成本，该成本不仅与分立元器件以及PCB(通常用昂贵的低损耗RF材料制作)相关，而且和LNA的机架材料有关(合金和塑料)。

发明内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是提供一种低噪声放大器(LNA)，包括有：

多个用来处理放大器接收到的信号的FET；

用于接收电能以运行该低噪声放大器的电源输入；

以及单片支持集成电路(IC)；

其特征在于所述的单片支持集成电路(IC)包括：

FET控制电路：用于监视和控制每个FET的漏极电流，

FET选择电路：用于检测提供给电源输入的电压信号中的直流分量电平，并根据所检测到的直流分量电平把相应的FET选择信号提供给FET控制电路，FET控制电路响应FET选择信号使选中的两个FET中的一个失效；

连接到电源输入端并能从电源输入的电压信号中产生整形的输出电压的电压调整电路；

以及负电压发生器电路，连接到稳压电路输出的整形电压，从该整形电压中产生负电压，并把该负电压提供给FET控制电路，从而让FET控制电路能向FET提供驱动栅极的负电压。

所述的电源输入可以是一个信号的输出，该低噪声放大器用于把所述信号输出放大，并输出给与信号输出端所连接的设备。

在某些实施例中，所述的FET为砷化镓FET。

所述的LNA还可进一步地还包括能调整所述FET的漏极电流的部件，该调节部件可以包括有电阻，其阻值决定了FET的漏极电流，该电流在设计中可以是固定值，或者在LNA制造期间可以调节(设置增益，IP3等)；在某些实施例中，该电阻接在FET控制电路和地之间。

在某些实施例中，所述的FET控制电路用来控制每个FET的漏极电流、漏极电压、栅极电流、栅极电压。

所述的负电压发生器可对LNA中的至少一个器件提供负电压，该器件不属于LNA的单片支持集成电路，包含诸如备用的有源混频器、MIMIC本地振荡器的支持电路等。

所述的电压调整电路可以为所述单片支持集成电路IC之外的LNA器件提供工作所需的电源。

所述的LNA还可进一步包括有两个本地振荡器，并且所述的单片支持集成电路还包括：