[实用新型]增益可调的低噪声放大器

说明书

本实用新型公开了增益可调的低噪声放大器，涉及射频技术领域。本实用新型包括：射频信号输入端、射频信号输出端、共源极单元、共栅极单元、输出匹配电容单元、多个增益调节单元，射频信号输入端包括：多个射频的信号输入端口，不同的信号输入端口可以设计不同的输入匹配网络以适应不同频带的需求，通过开关进行端口选择，该输入匹配网络可以在片内或片外实现。本实用新型通过设置多个射频信号输入端口，多个增益可调的低噪声放大器配合使用，可以覆盖更宽的信号频带，实现开关型多输入射频组合的增益可调，每个增益可调的射频包含从正增益到负增益的增益变化范围，而且增益相位连续，具有良好的输入输出匹配性能和电流使用效率，结构紧凑，实用可靠。

技术领域

本实用新型属于射频技术领域，特别是涉及增益可调的低噪声放大器。

背景技术

射频是射频接收机前端的第一级有源电路，需要具有一定的增益来放大微弱的无线信号，同时为了在放大大信号时不失真，接收机需要具有一定的动态范围，因此，LNA需要设计成增益可调的结构。此外，为了拓宽LNA的工作频带，可以将单个LNA设计成多输入的结构，再将多个LNA结合起来使用，构成多频段输入的LNA组合。

现有的LNA可调节增益范围小、增益的相位连续性差、射频输入输出端匹配差或电流使用效率低，因此，需要优化设计。

如图1所示，该传统射频包括：输入放大电路101、输出放大电路202和偏置电路303，输入放大电路101主要由射频信号输入端RFIN、主放大管M1和源极退化电感Ls构成，用于将输入射频信号初步放大，输出放大电路202主要由次放大管M2、负载电阻R、负载电感Ld和射频信号输出端RFOUT构成，用于将输入放大电路101的输出信号进一步放大并输出至后级电路，偏置电路303用于为主放大管M1提供偏置电压，为LNA提供工作电流。若忽略沟道调制效应和寄生效应的影响，该传统LNA的增益近似为，

其中，A_V为LNA的增益，g_m为主放大管M1的跨导，L_s为主放大管源端电感Ls的电感值，R为负载电阻R的电阻值，通常情况下，负载电阻R的大小远小于负载电感Ld。

(1)式表明，输入放大电路10中的源极负载电感Ls越大，LNA增益越低；负载电阻R越大，LNA增益越高。

传统的增益可调放大器通过改变输出放大电路30的负载电阻R的大小来改变LNA输出端负载阻抗大小，从而改变LNA增益，但电阻的变化受限于LNA的电源电压和输出匹配性能等因素，因此，增益可调范围窄，而且增益在不同挡位时，LNA工作电流相同，电流利用效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供增益可调的低噪声放大器，通过设置多个射频信号输入端口，多个增益可调的低噪声放大器配合使用，可以覆盖更宽的信号频带，实现开关型多输入射频组合的增益可调，每个增益可调的射频包含从正增益到负增益的增益变化范围，而且增益相位连续，具有良好的输入输出匹配性能和电流使用效率，结构紧凑，实用可靠，解决了上述现有技术中存在的问题。

为达上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

增益可调的低噪声放大器，包括：射频信号输入端、射频信号输出端、共源极单元、共栅极单元、输出匹配电容单元、多个增益调节单元；

射频信号输入端包括：多个射频的信号输入端口，不同的信号输入端口可以设计不同的输入匹配网络以适应不同频带的需求，通过开关进行端口选择，该输入匹配网络可以在片内或片外实现；

射频信号输出端为射频的信号输出端口；

共源极单元作为射频的主放大管，用于放大射频输入信号，由多个晶体管并排连接构成与射频信号输入端配合使用；

共栅极单元作为射频的次放大管，用于输出射频信号，提高射频输出、输入信号隔离度；