接收机射频前端电路及低噪声放大器制造技术

本发明专利技术提供一种接收机射频前端电路及低噪声放大器，接收机射频前端电路包含低噪声放大器及正交无源混频器。低噪声放大器可以提供两组输出射频差分信号给正交无源混频器，将射频信号降频为差分同相位基频信号及差分正交相位基频信号。接收机射频前端电路结构，不需要四分之一周期本地振荡产生器电路，即可避免同相位通道与正交相位通道信号与噪声互相干扰影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种接收机射频前端电路及低噪声放大器。
技术介绍
接收机射频前端电路主要应用于通信系统中，将从天线接收的接收信号放大，以便于后级的信号处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱，接收机射频前端电路一般情况下均位于非常靠近天线的位置，以减小信号通过传输线的损耗，而这样的配置广泛应用于无线通信系统等电子装置的收发报机中，如：无线区域网络(Wireless Local Area Network)或全球定位系统(Global Positioning System，GPS)等。在现有做法中，运用在接收器的低噪声放大器后端耦接正交无源混频器，将天线所接收到的射频信号混频转换为基频信号并传送至下一级。一般而言，现有技术中低噪声放大器会耦接正交无源混频器，共用低噪声放大器所输出的差分射频信号，将差分射频信号转换为差分同相位及差分正交相位的基频信号。但需通过四分之一周期本地振荡产生器，来避免同相位通道及正交相位通道的信号和噪声互相干扰，进而避免信噪比减弱。
技术实现思路
本专利技术提供一种接收机射频前端电路及低噪声放大器，所述接收机射频前端电路的低噪声放大器可提供两组差分射频输出信号至正交无源混频器，使得正交无源混频器，本身不共用低噪声放大器的输出射频信号，同时不需四分之一周期产生器也不会造成同相位通道及正交相位通道的信号和噪声互相干扰。本专利技术提供一种接收机射频前端电路，包括一低噪声放大器及一正交无源混频器。低噪声放大器具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端。一低噪声放大器从第一输入端以及第二输入端接收互为差分信号的第一射频信号及第二射频信号，并分别从第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端输出第一分量射频信号、第二分量射频信号、第三分量射频信号以及第四分量射频信号。正交无源混频器耦接低噪声放大器的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端，并分别接收第一分量射频信号、第二分量射频信号、第三分量射频信号及第四分量射频信号，与一本地振荡信号混频得到一第一分量基频信号、一第二分量基频信号、第三分量基频信号及第四分量基频信号。本专利技术提供一种低噪声放大器，具有第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端，包括主差分输入对、主尾端电流源模块、第一子差分对以及第二子差分对。主差分输入对具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二差分端，其中主差分输入对的第一及第二输入端分别接收互为差分信号的第一射频信号及一第二射频信号。主尾端电流源模块，耦接主差分输入对的共同端与接地电压之间。第一子差分对具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二差分端。其中，第一子差分对的共同端耦接主差分输入对的第一差分端，第一子差分对的第一差分端耦接第一输出阻抗及低噪声放大器的第一输出端，以及第一子差分对的第二差分端耦接第二输出阻抗及低噪声放大器的第三输出端。第二子差分对具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二差分端。其中，第二子差分对的共同端耦接主差分输入对的第二差分端，第二子差分对的第一差分端耦接第三输出阻抗及低噪声放大器的第二输出端，以及第二子差分对的第二差分端耦接第四输出阻抗及低噪声放大器的第四输出端。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术一实施例所示出的接收机射频前端电路的结构图；图2为根据本专利技术一实施例所示出的低噪声放大器的电路图；图3A及图3B为根据本专利技术一实施例所示出的混频单元的电路图；图4为根据本专利技术一实施例所示出的接收机射频前端电路的电路图；图5A及图5B为本地振荡信号与其工作周期的时间周期关系图。附图标记说明：10：低噪声放大器；110：主差分输入对；120：尾端电流源模块；130、140：子差分对；150、160：反馈电路；20：接收机射频前端电路；200：正交无源混频器；210、230：混频单元；220、240：转阻放大器；250：本地振荡信号产生器；211、212、231、232：差分对；M1～M2：主晶体管；MC1MC4：子晶体管；TIA1TIA2：运算放大器；IN1、IN2：射频信号；RF1RF4：分量射频信号；BV1BV4：子差分对偏压；LO1、LO2：本地振荡信号；LO1B、LO2B：本地振荡信号的反相信号；IBB1IBB4：分量基频电流信号；BB1BB4：分量基频信号；VDD：电源电压；GND：接地电压；ZL1ZL4：输出阻抗；R1R4、RCM：电阻；CP1～CP4、C1～C4：电容；OUT1～OUT4：输出端。具体实施方式图1为根据本专利技术一实施例所示出的接收机射频前端电路的结构图。请参照图1，接收机射频前端电路20包括低噪声放大器10及正交无源混频器200。低噪声放大器10具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端。低噪声放大器10从第一输入端以及第二输入端接收互为差分信号的第一射频信号IN1及第二射频信号IN2，并分别从第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端输出第一分量射频信号RF1、第二分量射频信号RF2、第三分量射频信号RF3以及第四分量射频信号RF4。正交无源混频器200耦接低噪声放大器的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端，并分别接收第一分量射频信号RF1、第二分量射频信号RF2、第三分量射频信号RF3及第四分量射频信号RF4，与本地振荡信号混频得到分量基频信号BB1～BB4。在本实施例中，正交无源混频器200包括混频单元210、230、转阻放大器220、240以及本地振荡信号产生器250。在本实施例中，本地振荡信号包括第一本地振荡信号LO1以及第二本地振荡信号LO2分别由本地振荡信号产生器250产生并传送至混频单元210及230。混频单元210，接收分量射频信号RF1及RF2，与第一本地振荡信号LO1及第一本地振荡信号LO1的反相信号混频得到分量基频电流信号IBB1及IBB2。转阻放大器220耦接混频单元210，接收分量基频电流信号IBB1及IBB2并输出基频信号BB1、BB2。混频单元230接收分量射频信号RF3、RF4，与第二本地振荡信号LO2及第二本地振荡信号LO2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收机射频前端电路，其特征在于，包括：一低噪声放大器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端、一第二输出端、一第三输出端以及一第四输出端，从所述第一输入端以及所述第二输入端接收互为差分信号的一第一射频信号及一第二射频信号，并分别从所述第一输出端、所述第二输出端、所述第三输出端以及所述第四输出端输出一第一分量射频信号、一第二分量射频信号、一第三分量射频信号以及一第四分量射频信号；以及一正交无源混频器，耦接所述低噪声放大器的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端，并分别接收所述第一分量射频信号、所述第二分量射频信号、所述第三分量射频信号及所述第四分量射频信号，与一本地振荡信号混频得到一第一分量基频信号、一第二分量基频信号、一第三分量基频信号及一第四分量基频信号。

【技术特征摘要】
2012.10.31 TW 1011403391.一种接收机射频前端电路，其特征在于，包括：
一低噪声放大器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第一输出
端、一第二输出端、一第三输出端以及一第四输出端，从所述第一输入
端以及所述第二输入端接收互为差分信号的一第一射频信号及一第二
射频信号，并分别从所述第一输出端、所述第二输出端、所述第三输出
端以及所述第四输出端输出一第一分量射频信号、一第二分量射频信
号、一第三分量射频信号以及一第四分量射频信号；以及
一正交无源混频器，耦接所述低噪声放大器的第一输出端、第二输
出端、第三输出端及第四输出端，并分别接收所述第一分量射频信号、
所述第二分量射频信号、所述第三分量射频信号及所述第四分量射频信
号，与一本地振荡信号混频得到一第一分量基频信号、一第二分量基频
信号、一第三分量基频信号及一第四分量基频信号。
2.根据权利要求1所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述低噪声放大器包括：
一主差分输入对，具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二
差分端，其中所述主差分输入对的第一及第二输入端分别接收互为差分
信号的一第一射频信号及一第二射频信号；
一主尾端电流源模块，耦接所述有源差分输入对的共同端与一接地
电压之间；
一第一子差分对，具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二
差分端，其中所述第一子差分对的共同端耦接所述主差分输入对的第一
差分端，所述第一子差分对的第一差分端耦接所述第一输出阻抗及所述
低噪声放大器的所述第一输出端，以及所述第一子差分对的第二差分端
耦接所述第二输出阻抗及所述低噪声放大器的所述第三输出端；以及
一第二子差分对，具有共同端、第一及第二输入端以及第一及第二
差分端，其中所述第二子差分对的共同端耦接所述主差分输入对的第二
差分端，所述第二子差分对的第一差分端耦接所述第三输出阻抗及所述
低噪声放大器的所述第二输出端，以及所述第二子差分对的第二差分端
耦接所述第四输出阻抗及所述低噪声放大器的所述第四输出端，
其中，所述低噪声放大器分别从所述第一输出端、所述第二输出端、
所述第三输出端及所述第四输出端输出一第一分量射频信号、一第二分
量射频信号、一第三分量射频信号及一第四分量射频信号。
3.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述低噪声放大器还包括：
一第一反馈电路，耦接所述主差分输入对的第一输入端及第一差分
端之间；以及
一第二反馈电路，耦接所述主差分输入对的第二输入端及第二差分
端之间。
4.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述主差分输入对包括：
一第一主晶体管，其中所述第一主晶体管的栅极端接收第一射频信
号，所述第一主晶体管的漏极端耦接所述主差分输入对的第一差分端，
以及第一主晶体管的源极端耦接所述主差分输入对的共同端；以及
一第二主晶体管，其中所述第二主晶体管的栅极端接收第二射频信
号，所述第二主晶体管的漏极端耦接所述主差分输入对的第二差分端，
以及第二主晶体管的源极端耦接所述主差分输入对的共同端。
5.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述第一子差分对包括：
一第一子晶体管，其中所述第一子晶体管的栅极端接收一第一子差
分对偏压，所述第一子晶体管的漏极端耦接所述第一子差分对的第一差
分端，以及第一子晶体管的源极端耦接所述第一子差分对的共同端；以
及
一第二子晶体管，其中所述第二子晶体管的栅极端接收一第二子差
分对偏压，所述第二子晶体管的漏极端耦接所述第一子差分对的第二差
分端，以及第二子晶体管的源极端耦接所述第一子差分对的共同端。
6.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述第二子差分对包括：
一第三子晶体管，其中所述第三子晶体管的栅极端接收一第三子差
分对偏压，所述第三子晶体管的漏极端耦接所述第二子差分对的第一差

\t分端，以及第三子晶体管的源极端耦接所述第二子差分对的共同端；以
及
一第四子晶体管，其中所述第四子晶体管的栅极端接收一第四子差
分对偏压，所述第四子晶体管的漏极端耦接所述第二子差分对的第二差
分端，以及第四子晶体管的源极端耦接所述第二子差分对的共同端。
7.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述低噪声放大器还包括：
一第一输出阻抗，耦接所述第一子差分对的第一差分端与电源电压
之间；
一第二输出阻抗，耦接所述第一子差分对的第二差分端与所述电源
电压之间；
一第三输出阻抗，耦接所述第二子差分对的第一差分端与电源电压
之间；以及
一第四输出阻抗，耦接所述第二子差分对的第二差分端与电源电压
之间。
8.根据权利要求2所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述主尾端电流源模块包括：
一电流源，耦接所述主差分输入对的共同端与所述接地电压之间。
9.根据权利要求1所述的接收机射频前端电路，其特征在于：
所述本地振荡信号包括一第一本地振荡信号、一第二本地振荡信
号、一第一本地振荡信号的反相信号及一第二本地振荡信号的反相信
号；以及
所述正交无源混频器还包括：
一第一混频单元，接收第一分量射频信号及第二分量射频信号，
与所述第一本地振荡信号及所述第一本地振荡信号的反相信号混频得
到一第一基频电流信号及一第二基频电流信号；
一第一转阻放大器，耦接所述第一混频单元，接收并输出所述第
一基频信号及所述第二基频信号；
一第二混频单元，接收第三分量射频信号及第四分量射频信号，
与所述第二本地振荡信号及所述第二本地振荡信号的反相信号混频得

\t到一第三基频电流信号及一第四基频电流信号；以及
一第二转阻放大器，耦接所述第二混频单元，接收并输出所述第
三基频信号及所述第四基频信号。
10.根据权利要求9所述的接收机射频前端电路，其特征在于，所
述第一混频单元包括：
一第一差分对，具有共同端、第一及第二控制端以及第一及第二差
分端，其中所述第一差分对的共同端接收第一分量射频信号，所述第一
差分对的第一控制端接收所述第一本地振荡信号，所述第一差分对的第
二控制端接收所述第一本地振荡信号的反相信号，以及所述第一差分对
的第一及第二差分端耦接所述第一转阻放大器；以及
一...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖桦舆，王晟宇，张英堂，
申请(专利权)人：深圳市南方硅谷微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44