[发明专利]一种具有干扰抑制的低噪声放大器电路

说明书

本发明公开了一种具有干扰抑制的低噪声放大器电路，包括低噪声放大器电路和具有干扰抑制的退化网络。低噪声放大器电路包含共源放大器。具有干扰抑制的退化网络由电感和电容组成，具有干扰抑制的退化网络的一端连接共源放大器的源级，另一端连接直流电压。具有干扰抑制的退化网络能够在特定频率产生谐振，称为“谐振频率”。谐振频率由具有干扰抑制的退化网络的电感和电容、共源放大器寄生参数共同决定。具有干扰抑制的退化网络能够在谐振频率处形成极大的阻抗，降低谐振频率处的低噪声放大器电路的增益，从而抑制谐振频率处的干扰信号。本发明能够有效抑制干扰信号，不会恶化低噪声放大器的噪声系数、增益、输入阻抗匹配，也不会增加直流功耗。

技术领域

本发明涉及一种具有干扰抑制的低噪声放大器电路，属于微电子与固体电子学的射频与模拟集成电路技术领域。

背景技术

近年来无线通信技术发展迅速，智能手机、平板电脑等便携式终端逐渐成为人们日常生活中不可或缺的工具，低功耗、高集成度的无线收发机设计变得非常重要。无线收发机中，接收机的设计往往非常关键。

接收射频小信号时，接收系统的工作频段以外(简称“带外”)干扰信号会改变射频接收系统电路的工作状态，对射频接收系统的增益、噪声、带宽、线性度等性能造成不良的影响，甚至导致接收系统无法正常工作。此外，由于射频接收系统电路本身存在非线性，位于工作频段以内(简称“带内”)的有用信号附近的干扰信号会产生再生频谱，这些再生频谱可能直接煙没临近频段内的有用信号，恶化射频接收系统的噪声和线性度等性能，降低接收机系统的灵敏度。在距离天线最近的低噪声放大器中抑制干扰信号，对减弱接收机后续各级模块电路因干扰信号产生的性能恶化，以及保证射频接收机正常工作和提升性能具有重要意义。

具有干扰抑制的低噪声放大器电路实现干扰抑制常用的方法是滤波方法或反馈抵消方法。滤波方法是在低噪声放大器电路的输入端或者输出端串联一个滤波器，滤除干扰信号。但是，输入端的滤波器在低噪声放大器的输入端引入了噪声源，将恶化低噪声放大器的噪声系数和输入阻抗匹配，输出端的滤波器将影响低噪声放大器的增益。反馈抵消方法是在利用反馈电路，将经低噪声放大器放大后的干扰信号反馈到低噪声放大器的输入端，抵消干扰信号。但是，反馈电路将恶化低噪声放大器的噪声系数、输入阻抗匹配和增益，同时有源反馈电路也将增加整体直流功耗。

文献“J.F.Chang and Y.S.Lin,3.2-9.7GHz ultra-wideband low-noiseamplifier with excellent stop-band rejection,in Electronics Letters,vol.48,no.1,pp.44-45,January 5 2012”采用了滤波方法实现具有干扰抑制的低噪声放大器电路，在低噪声放大器的输入端串联了一个无源滤波器，并且在输出端串联了一个有源带陷滤波器。虽然可以实现大于25dB的干扰信号抑制，但是其噪声系数较高，平均噪声系数大于6dB，并且增益较低，功率增益小于10dB。可见，该电路中，因为输入端和输出端增加了滤波器单元，引入的噪声极大地恶化了低噪声放大器的噪声性能，同时，增加的滤波器单元会带来额外的损耗，从而降低了低噪声放大器的增益。

文献“I.Kwon and D.Oh,Blocker cancelling LNA with integrated bandpassfeedback stage,in Electronics Letter,vol.48,no.14,pp.850-851,July 5 2012”采用了反馈抵消方法实现具有干扰抑制的低噪声放大器电路。其中反馈电路形成有源带通滤波器，滤除低噪声放大器输出的有用信号，使低噪声放大器输出的干扰信号通过，并反馈到低噪声放大器的输入端，抵消干扰信号。该电路可以实现37dB的干扰信号抑制，但是有源滤波器引入了额外的噪声，所以该电路同样具有较高的噪声系数，也增加了电路的功耗。

综合上述，传统的采用滤波方法或反馈抵消方法的具有干扰抑制的低噪声放大器电路中，增加的用于抑制干扰信号的电路单元，将恶化低噪声放大器噪声系数、增益、输入阻抗匹配等性能，并增加了直流功耗。