[发明专利]用于旁路低噪声放大器的系统和方法

说明书

本公开涉及用于旁路低噪声放大器的系统和方法。根据一个实施例，一种射频(RF)放大器电路包括可切换电容电路，其具有被配置为耦合至输入匹配电感器的第一端子。可切换电容电路被配置为在第一状态下在第一和第二端子之间提供短路，并且在第二状态下在第一和第二端子之间提供第一电容阻抗。RF放大器还包括：低噪声放大器(LNA)，具有耦合至可切换电容电路的第二端子的输入端子；以及旁路开关，耦合至LNA的输出、可切换电容电路的第二端子和RF放大器电路的输出。旁路开关被配置为在第一状态下选择LNA的输出并且在第二状态下选择可切换电容电路的第二端子。

技术领域

本发明总体上涉及一种系统和方法，在具体实施例中，涉及用于旁路低噪声放大器(LNA)的系统和方法。

背景技术

与无线通信系统一起使用的电子设备(诸如移动电话、GPS接收器和Wi-Fi使能的笔记本电脑和平板电脑)通常包含具有与模拟世界的接口的信号处理系统。这种接口可包括电线和无线接收器，其接收发射功率并将接收到的功率转换为可使用模拟或数字信号处理技术解调的模拟或数字信号。典型的无线接收器架构包括低噪声放大器(LNA)，其放大可被天线接收的非常小的信号并将放大的信号传送至稍后的放大和/或信号处理级。通过在LNA处提供增益，使随后的增益处理级对噪声的敏感度降低，从而能够实现较低的系统噪声系数。

然而，在一些信号环境中，接收到的RF信号可根据发射器和接收器的相对位置以及根据被发射的功率量而变化几个数量级。当移动设备与发射设备非常接近时，接收到的RF功率可能足以强到使配置为放大弱信号的LNA饱和。为了解决这种情况，一些RF系统支持“按需线性”特征，其中，降低LNA的增益以适应增加的接收信号功率。在一些系统中，LNA本身可以被旁路以增加系统线性。然而，“按需线性”特征的实际实现在保持足够的系统噪声系数和RF匹配方面提出了挑战。

发明内容

根据一个实施例，一种射频(RF)放大器电路包括可切换电容电路，该可切换电容电路具有被配置为耦合至输入匹配电感器的第一端子。可切换电容电路被配置为在第一状态下在第一端子和第二端子之间提供短路，并且在第二状态下在第一端子和第二端子之间提供第一电容阻抗。RF放大器还包括：低噪声放大器(LNA)，具有耦合至可切换电容电路的第二端子的输入端子；以及旁路开关，耦合至LNA的输出、可切换电容电路的第二端子和RF放大器电路的输出。旁路开关被配置为在第一状态下选择LNA的输出，并且在第二状态下选择可切换电容电路的第二端子。

根据又一实施例，一种射频(RF)系统包括集成电路，其具有低噪声放大器(LNA)、第一晶体管、第一开关和第二开关。第一晶体管具有耦合在LNA的输入和集成电路的输入焊盘之间的负载路径，其中当集成电路处于第一状态时，负载路径具有低阻抗，而当集成电路处于第二状态时，负载路径具有第一电容阻抗。第一电容阻抗被配置为在集成电路处于第二状态时提供RF匹配。第一开关耦合在LNA的输出和集成电路的输出焊盘之间，并且第一开关被配置为在集成电路处于第一状态时接通且在集成电路处于第二状态时断开。第二开关耦合在LNA的输入和集成电路的输出焊盘之间，并且第二开关被配置为在集成电路处于第一状态时断开且在集成电路处于第二状态时接通。

一种操作低噪声放大器(LNA)的方法包括通过以下操作来旁路LNA：经由输入匹配电感器接收RF信号；将第一电容与输入匹配电感器串联耦合；以及经由旁路开关将所接收的RF信号提供给输出端子，其中旁路开关具有连接至LNA的输入的第一输入和耦合至输出端子的输出。该方法还包括通过以下处理操作LNA：经由输入匹配电感器接收RF信号；旁路第一电容；使用LNA放大RF信号；以及经由旁路开关将放大的RF信号提供给输出端子，旁路开关具有连接至LNA的输出的第二输入和耦合至输出端子的输出。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现结合附图进行以下描述，其中：

图1A示出了一种示例性LNA系统，以及图1B示出了在旁路模式下，LNA系统的输出阻抗如何受各种系统部件的影响的史密斯圆图；