本發(fā)明涉及無線通訊,尤其涉及一種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時代,由于頻譜資源的增加和更先進的技術(shù),載波聚合(ca)成為了實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。
2、而射頻低噪聲放大器(lna)作為射頻前端系統(tǒng)的第一級有源器件,為載波聚合提供了渠道,而為了滿足射頻低噪聲放大器之間的載波聚合組合需求,就會存在多個射頻低噪聲放大器之間都需要滿足相同的通道輸入,而在不進行載波聚合組合時,又要保證不同lna之間的輸入輸出隔離。所以設(shè)計一種保證ca和非ca情況下不相互干擾且增益、線性度和噪聲都滿足系統(tǒng)需求的lna成了必要。
3、目前設(shè)計的公共輸入lna在理想仿真電路上性能優(yōu)異,但是在進行版圖布局以后由于走線問題會使得公共口的增益性能、駐波比以及線性度惡化,因此根據(jù)版圖布線提前預(yù)估寄生電感和寄生電阻并對其進行調(diào)諧很有必要。
4、然而,現(xiàn)在很多設(shè)計為了滿足線性度,設(shè)計過多的元器件而犧牲了噪聲系數(shù),并且對于寄生電感和寄生電阻的調(diào)諧效果差,從而導(dǎo)致低噪聲放大器的射頻性能不佳,應(yīng)用范圍小。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出一種低噪聲放大器及射頻芯片,以解決現(xiàn)有低噪聲放大器的射頻性能差,應(yīng)用范圍小的問題。
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)明實施例提供一種低噪聲放大器,包括公共端口輸入選擇模塊、第一放大器模塊、第二放大器模塊、第一輸入開關(guān)模塊、第二輸入開關(guān)模塊、第一輸出匹配模塊以及第二輸出匹配模塊;
4、所述公共端口輸入選擇模塊的輸入端用于接收射頻信號,所述公共端口輸入選擇模塊的輸出端用于控制所述第一放大器模塊和/或所述第二放大器模塊的對信號的選擇輸出,實現(xiàn)對輸出信號的不同的增益調(diào)節(jié)控制;
5、所述第一放大器模塊的第一輸出端連接所述第一輸出匹配模塊的輸入端,所述第一輸出匹配模塊的輸出端用于連接負載;所述第二放大器模塊的第一輸出端連接所述第二輸出匹配模塊的輸入端,所述第二輸出匹配模塊的輸出端用于連接負載;所述第一輸入開關(guān)模塊的輸入端用于接入第一輸入信號,所述第一輸入開關(guān)模塊的輸出端用于連接所述第一放大器模塊的第一輸入端;所述第二輸入開關(guān)模塊的輸入端用于接入第二輸入信號,所述第二輸入開關(guān)模塊的輸出端用于連接所述第二放大器模塊的第一輸入端;
6、所述公共端口輸入選擇模塊包括第一開關(guān)、第一調(diào)諧電路、第二調(diào)諧電路、第一電容、第二電容、第一mos管、第一電阻、第二開關(guān)、第三調(diào)諧電路以及第四調(diào)諧電路;
7、所述第一電容的第一端作為所述公共端口輸入選擇模塊的輸入端,所述第一電容的第二端分別連接所述第二電容的第一端、所述第一mos管的柵極和所述第一電阻的第一端,所述第二電容的第二端連接所述第一mos管的源極;所述第一開關(guān)的控制端連接所述第一mos管的源極,所述第一開關(guān)的輸出端用于連通所述第一調(diào)諧電路的輸入端或所述第二調(diào)諧電路的輸入端;所述第一調(diào)諧電路的輸出端連接至所述第一放大器模塊的第二輸出端并接地,所述第二調(diào)諧電路的輸出端連接至所述第二放大器模塊的第二輸出端并接地;所述第一mos管的漏極連接所述第二開關(guān)的控制端,所述第二開關(guān)的輸出用于連通所述第三調(diào)諧電路的輸入端或所述第四調(diào)諧電路的輸入端;所述第三調(diào)諧電路的輸出端連接所述第一放大器模塊的第二輸入端,所述第四調(diào)諧電路的輸出端連接所述第二放大器模塊的第二輸入端;所述第一電阻的第二端分別連接至所述第一放大器模塊的第一輸入端和所述第二放大器模塊的第一輸入端。
8、優(yōu)選的,所述第一調(diào)諧電路包括第三電容和第一走線電感,所述第三電容的第一端與所述第一走線電感的第一端連接并作為所述第一調(diào)諧電路的輸入端;所述第三電容的第二端與所述第一走線電感的第二端連接并作為所述第一調(diào)諧電路的輸出端;
9、所述第二調(diào)諧電路包括第四電容和第二走線電感,所述第四電容的第一端與所述第二走線電感的第一端連接并作為所述第二調(diào)諧電路的輸入端;所述第四電容的第二端與所述第二走線電感的第二端連接并作為所述第二調(diào)諧電路的輸出端。
10、優(yōu)選的,所述第三調(diào)諧電路包括第三走線電感、第五電容和第六電容;所述第六電容的第一端與所述第三走線電感的第一端連接并作為所述第三調(diào)諧電路的輸入端,所述第六電容的第二端接地;所述第五電容的第一端連接所述第三走線電感的第二端并作為所述第三調(diào)諧電路的輸出端,所述第五電容的第二端接地;
11、所述第四調(diào)諧電路包括第四走線電感、第七電容和第八電容;所述第七電容的第一端與所述第四走線電感的第一端連接并作為所述第四調(diào)諧電路的輸入端,所述第七電容的第二端接地;所述第八電容的第一端連接所述第四走線電感的第二端并作為所述第四調(diào)諧電路的輸出端,所述第八電容的第二端接地。
12、優(yōu)選的,所述第二電容、所述第三電容、所述第四電容、所述第五電容、所述第六電容、所述第七電容及所述第八電容均為可調(diào)電容。
13、優(yōu)選的,所述第一放大器模塊與所述第二放大器模塊的電路相同;
14、所述第一放大器電路模塊包括偏置電路、第二電阻、第三電阻、第九電容、第二mos管、第三mos管以及第一電感;
15、所述第二mos管的漏極與所述第三mos管的源極連接并共同作為所述第一放大器模塊的第二輸入端;所述第二mos管的柵極作為所述第一放大器模塊的第一輸入端,并分別連接所述第二電阻的第一端、所述第九電容的第一端以及所述第一輸入開關(guān)電路的輸出端,所述第二mos管的源極作為所述第一放大器模塊的第二輸出端,并分別連接所述第九電容的第二端和所述第一電感的第一端,所述第一電感的第二端接地;所述第二電阻的第二端連接所述偏置電路的第一輸出端,所述第一電阻的第二端經(jīng)串連所述第二電阻后連接至所述第一放大器模塊的第一輸入端;所述偏置電路的第二輸出端經(jīng)串連接所述第三電阻后連接至所述第三mos管的柵極,所述第三mos管的漏極作為所述第一放大器模塊的第一輸出端;所述第一放大器模塊中的偏置電路的第一輸出端與所述第二放大器模塊中的偏置電路的第一輸出端連接。
16、優(yōu)選的,所述第一輸入開關(guān)電路與所述第二輸入開關(guān)電路的電路相同;
17、所述第一輸入開關(guān)電路包括多個開關(guān)單元,多個所述開關(guān)單元的輸入端共同作為所述第一輸入開關(guān)電路的輸入端,多個所述開關(guān)單元的輸出端相連接并作為所述第一輸入開關(guān)電路的輸出端;
18、每一所述開關(guān)單元包括第三開關(guān)、第四開關(guān)以及第十電容;所述第三開關(guān)的控制端與所述第四開關(guān)的控制端連接并共同作為所述開關(guān)單元的輸入端,所述第三開關(guān)的輸出端用于接地或斷開,所述第四開關(guān)的輸出端用于與所述第十電容的第一端連通或斷開,所述第十電容的第二端作為所述開關(guān)單元的輸出端。
19、優(yōu)選的,所述第九電容為可調(diào)電容。
20、優(yōu)選的,所述第一輸出匹配模塊與所述第二輸出匹配模塊的電路結(jié)構(gòu)相同;
21、所述第一輸出匹配模塊包括第二電感和輸出匹配電路,所述輸出匹配電路的輸入端與所述第二電感的第一端連接并作為所述第一輸出匹配模塊的輸入端,所述第二電感的第二端用于連接供電電源,所述輸出匹配電路的輸出端作為所述第一輸出匹配模塊的輸出端。
22、第二方面,本發(fā)明實施例提供一種射頻芯片,包括如上述的低噪聲放大器。
23、與相關(guān)技術(shù)相比,本發(fā)明的實施例中,通過將公共端口輸入選擇模塊的輸入端用于接收射頻信號,公共端口輸入選擇模塊的輸出端用于連通第一放大器模塊的輸入端或第二放大器模塊的輸入端,實現(xiàn)不同的增益調(diào)節(jié)功能;公共端口輸入選擇模塊第一開關(guān)的輸出端用于連接第一調(diào)諧電路的輸入端或第二調(diào)諧電路的輸入端,第一調(diào)諧電路的輸入端連接至第一放大器模塊并接地,第二調(diào)諧電路的輸出端連接至第二放大器模塊并接地;第一mos管的漏極連接第二開關(guān)的控制端,第二開關(guān)的輸出用于連接第三調(diào)諧電路的輸入端或第四調(diào)諧電路的輸入端;第三調(diào)諧電路的輸入端連接第一放大器模塊的輸入端,第四調(diào)諧電路的輸出端連接第二放大器模塊的輸入端;第一電阻的第二端分別連接至第一放大器模塊和第二放大器模塊;滿足ca情況和非ca情況下射頻lna對頻譜的充分利用,并且實現(xiàn)輸入端口之間良好的隔離度,在通過對公共端口連接各個lna之間的版圖走線提前考慮并增加調(diào)諧電路的情況下,可以實現(xiàn)良好的射頻性能,使得無論是lna內(nèi)部本身的第一輸入端還是公共端口的射頻性能都可以滿足運營商在不同應(yīng)用環(huán)境下的性能指標(biāo)。