本發(fā)明涉及無線通訊,尤其涉及一種增益可調(diào)的低噪聲放大器及射頻芯片。
背景技術(shù):
1、隨著電子設(shè)備的更新迭代,其性能在不斷提高,在4g和5g網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)傳輸是通過載波信道來完成的,到了5g時(shí)代,由于頻譜資源的增加和更先進(jìn)的技術(shù),載波聚合(ca)成為了實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。通過載波聚合,運(yùn)營(yíng)商可以充分利用頻譜資源,提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。而射頻低噪聲放大器(lna)作為射頻前端系統(tǒng)的第一級(jí)有源器件,為載波聚合提供了渠道,而為了滿足lna之間的ca組合需求,就會(huì)存在多個(gè)lna之間都需要滿足相同的通道輸入,而在不進(jìn)行ca組合時(shí),又要保證不同lna之間的輸入輸出隔離。
2、目前,帶載波聚合ca功能的多l(xiāng)na設(shè)計(jì)上,除了各個(gè)lna之間獨(dú)立的相互組合外,還存在多l(xiāng)na之間公共端口充當(dāng)補(bǔ)充輸入來完成ca組合的情況,而在設(shè)計(jì)上,輸入直接切換可能會(huì)帶來輸入匹配以及增益和噪聲系數(shù)上的犧牲,這對(duì)于端口之間性能的一致性帶來了一定的問題,并且這種噪聲的犧牲時(shí)不可完善,從而導(dǎo)致射頻性能指標(biāo)差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出一種增益可調(diào)的低噪聲放大器及射頻芯片,以解決現(xiàn)有增益可調(diào)的低噪聲放大器的輸入端口切換麻煩,增益及性能效果差的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種增益可調(diào)的低噪聲放大器,包括公共輸入切換模塊、第一放大器模塊、第二放大器模塊、第一輸出匹配模塊、第二輸出匹配模塊、第一控制模塊以及第二控制模塊;
4、所述公共輸入切換模塊的輸入端用于接收射頻信號(hào),所述公共輸入切換模塊的輸出端用于根據(jù)所述第一控制模塊或所述第二控制模塊發(fā)出的控制信號(hào)分別將所述射頻信號(hào)切換至所述第一放大器模塊或所述第二放大器模塊;所述第一放大器模塊和所述第二放大器模塊分別對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行放大,并分別通過第一輸出匹配模塊和所述第二輸出匹配模塊輸出;
5、所述第一控制模塊用于控制所述第一放大器模塊到地的通斷,所述第二控制模塊用于控制所述第二放大器模塊到地的通斷;
6、所述公共輸入切換模塊包括第一電容、第二電容、第一電感、第一電阻、第一mos管以及開關(guān);
7、所述第一電容的第一端用于接收所述射頻信號(hào),所述第一電容的第二端分別連接所述第一電阻的第一端、所述第二電容的第一端及所述第一mos管的柵極,所述第二電容的第二端分別連接所述第一mos管的源極和所述第一電感的第一端,所述第一電感的第二端接地;所述第一電阻的第二端分別連接所述第一放大器模塊和所述第二放大器模塊;所述第一mos管的漏極連接所述開關(guān)的控制端,所述開關(guān)的輸出端連接至所述第一放大器模塊的輸入端或所述第二放大器模塊的輸入端。
8、優(yōu)選的,所述第一放大器模塊包括第一放大電路和第一偏置電路;所述第一放大電路用于對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大并輸出至所述第一輸出匹配模塊;所述第一偏置電路用于為所述第一放大電路提供偏置電壓;所述第一放大電路包括第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第二電感、第二mos管、第三mos管以及第四mos管;
9、所述第三電容的第一端用于接第一射頻信號(hào),所述第三電容的第二端分別連接所述第二電阻的第一端、所述第四電容的第一端和所述第二mos管的柵極;所述第二電阻的第二端分別連接所述第一偏置電路的第一端、所述第三電阻的第一端和所述第一電阻的第二端;所述第一偏置電路的第二端連接所述第四電阻的第一端,所述第四電阻的第二端連接所述第四mos管的柵極,所述第四mos管的源極連接所述第三mos管的漏極,所述第四mos管的漏極作為所述第一放大電路的輸出端;
10、所述第四電容的第二端分別連接所述第二mos管的源極、所述第二電感的第一端、所述第六電容的第一端及所述第三mos管的源極,所述第二電感的第二端接地;所述第三電阻的第二端分別連接所述第五電容的第一端、所述第六電容的第二端及所述第三mos管的柵極;所述第五電容的第二端用于接第二射頻信號(hào)。
11、優(yōu)選的,所述第一電感和所述第二電感均為可調(diào)電感;所述第四電容和所述第六電容均為可調(diào)電容。
12、優(yōu)選的,所述第二放大器模塊包括第二放大電路和第二偏置電路;所述第二放大電路用于對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大并輸出至所述第二輸出匹配模塊;所述第二偏置電路用于為所述第二放大電路提供偏置電壓;所述第二放大電路包括第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第三電感、第五mos管、第六mos管以及第七mos管;
13、所述第七電容的第一端用于接第三射頻信號(hào),所述第七電容的第二端分別連接所述第五電阻的第一端、所述第八電容的第一端和所述第五mos管的柵極;所述第五電阻的第二端連接所述第二偏置電路的第一端;所述第二偏置電路的第二端連接所述第七電阻的第一端,所述第七電阻的第二端連接所述第七mos管的柵極,所述第七mos管的源極連接所述第六mos管的漏極,所述第七mos管的漏極作為所述第二放大電路的輸出端;
14、所述第八電容的第二端分別連接所述第五mos管的源極、所述第三電感的第一端、所述第十電容的第一端及所述第六mos管的源極,所述第三電感的第二端接地;所述第六電阻的第一端連接所述第一電阻的第二端,所述第六電阻的第二端分別連接所述第九電容的第一端、所述第十電容的第二端及所述第六mos管的柵極;所述第九電容的第二端用于接第四射頻信號(hào)。
15、優(yōu)選的,所述第三電感為可調(diào)電感;所述第八電容和所述第十電容均為可調(diào)電容。
16、優(yōu)選的,所述第一輸出匹配模塊包括第一輸出匹配電路和第四電感;所述第四電感的第一端與所述第一輸出匹配電路的輸入端連接并作為所述第一輸出匹配模塊的輸入端,所述第四電感的第二端用于連接供電電源,所述第一輸出匹配電路的輸出端用于輸出至負(fù)載。
17、優(yōu)選的,所述第二輸出匹配模塊包括第二輸出匹配電路和第五電感;所述第五電感的第一端與所述第二輸出匹配電路的輸入端連接并作為所述第二輸出匹配模塊的輸入端,所述第五電感的第二端用于連接供電電源,所述第二輸出匹配電路的輸出端用于輸出至負(fù)載。
18、第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種射頻芯片,包括如上述的增益可調(diào)的低噪聲放大器。
19、與相關(guān)技術(shù)相比,本發(fā)明的實(shí)施例中,通過將公共輸入切換模塊的輸入端用于接收射頻信號(hào),公共輸入切換模塊的輸出端用于根據(jù)所述第一控制模塊或所述第二控制模塊發(fā)出的控制信號(hào)分別將所述射頻信號(hào)切換至所述第一放大器模塊或所述第二放大器模塊;公共輸入切換模塊的第一電容的第一端用于接收射頻信號(hào),第一電容的第二端分別連接第一電阻的第一端、第二電容的第一端及第一mos管的柵極,第二電容的第二端分別連接第一mos管的源極和第一電感的第一端,第一電感的第二端接地;第一電阻的第二端分別連接第一放大器模塊和第二放大器模塊;第一mos管的漏極連接開關(guān)的控制端,所述開關(guān)的輸出端連接至所述第一放大器模塊的輸入端或所述第二放大器模塊的輸入端;通過開關(guān)來切換控制相應(yīng)的放大器,滿足ca情況和非ca情況下射頻低噪聲放大器lna對(duì)頻譜的充分利用,并且實(shí)現(xiàn)輸入端口之間良好的隔離度,在獨(dú)立對(duì)公共端口進(jìn)行設(shè)計(jì)放大管尺寸和源極退化電感的情況下,可以充分調(diào)節(jié)該端口的性能使得無論是低噪聲放大器lna內(nèi)部本身的輸入口,還是公共端口的射頻性能都可以滿足運(yùn)營(yíng)商在不同應(yīng)用環(huán)境下的性能指標(biāo)。