[发明专利]超宽带低噪声放大器电路、射频装置、及射频信号处理方法

说明书

本发明实施例公开了一种超宽带低噪声放大器电路、射频装置、及射频信号处理方法。该超宽带低噪声放大器电路包括：位于芯片外的巴伦及位于芯片内的单电感滤波匹配模块和放大模块。其中，巴伦的一端连接输入信号，另一端连接单电感滤波匹配模块的第一端，巴伦用于对输入信号执行输入输出阻抗转换然后向单电感滤波匹配模块输入经转换信号；单电感滤波匹配模块设置在巴伦与放大模块之间，用于对经转换信号执行输入阻抗匹配并且为放大模块提供经匹配信号；放大模块可操作地连接至单电感滤波匹配模块的第二端，用于放大经匹配信号并提供输出信号。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及低噪声放大器电路，尤其涉及一种超宽带低噪声放大器电路。

背景技术

低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)电路是用于放大微弱信号的电子放大电路，通常在射频接收机前端用于放大由诸如天线的检测装置捕获的微弱信号，同时引入较小的噪声功率，以保证射频接收机的整体优良性能。

随着无线通信技术朝向多频段、多标准、多模式发展，要求低噪声放大器电路不仅能够实现对无线信号的接收、放大等功能，而且能够覆盖多个通信频段，兼容不同的通信标准。这就要求低噪声放大器电路在宽频带范围内满足50欧姆输入阻抗匹配，否则将造成信号处理性能劣化。

目前，用于实现在宽频带范围内满足50欧姆输入阻抗匹配的结构包括：共栅输入结构、电阻负反馈结构和滤波器匹配结构。其中，共栅输入结构能够满足宽频带输入阻抗匹配要求，但存在增益低、噪声大的问题。而现有的电阻负反馈结构虽然能够实现宽频带输入阻抗匹配且成本低，但是其增益和噪声性能亦不佳，主要原因在于需要在宽频带输入阻抗匹配与噪声性能之间折中。换言之，为了获得较好的宽频带输入阻抗匹配性能需要减小反馈阻抗，而减小反馈阻抗将使增益及噪声性能劣化。而且，在电路的实际实现过程中，由于LNA输入端寄生电容的存在，使得整体输入阻抗偏容性随着频率升高，为了满足匹配的要求，反馈电阻也需要减小，进而导致高频噪声性能会比低频噪声性能差，同时很难实现较高频率(5GHz以上)的匹配。此外，对于大多数滤波器匹配结构而言，其虽然能够获得较好的匹配及噪声性能，但由于要采用较多的电感，并且电路结构复杂、设计难度大，致使大大增加了芯片的面积和成本，因而，这种滤波器匹配结构的使用十分受限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种超宽带低噪声放大器电路、射频装置、及射频信号处理方法。不仅能够实现多个频段覆盖，而且具备宽频带输入阻抗匹配、低噪声、高增益、低成本、结构简单的优点，从而不仅可以满足多种通信应用场景，还可以保证射频接收机的整体优良性能，降低硬件成本和功耗。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种超宽带低噪声放大器电路，包括：位于芯片外的巴伦(Balun)及位于芯片内的单电感滤波匹配模块和放大模块；

其中，巴伦的一端连接输入信号，巴伦的另一端连接单电感滤波匹配模块的第一端，巴伦用于对输入信号执行输入输出阻抗转换然后向单电感滤波匹配模块输入经转换信号；

单电感滤波匹配模块设置在巴伦与放大模块之间，用于对经转换信号执行输入阻抗匹配并且为放大模块提供经匹配信号；

放大模块可操作地连接至单电感滤波匹配模块的第二端，用于放大经匹配信号并提供输出信号。

在一些实施方式中，单电感滤波匹配模块包括：可编程电容Ct1、电感Lm和可编程电容Ct2。在一些实施方式中，可编程电容Ct1的一端与电感Lm的第一端相连，另一端接地；可编程电容Ct2的一端与电感Lm的第二端相连，另一端接地。