一种双频段的多增益控制低噪声放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种双频段的多增益控制低噪声放大器，包括选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT以及开关SW1，所述选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT以及第二可编程电阻衰减网络依次串联，所述开关SW1与第一可编程电阻衰减网络ATT和第二可编程电阻衰减网络形成的串联支路并联。本发明专利技术电阻衰减网络位于主放大电路的后端，根据噪声系数级联公式可知，后级对噪声系数的影响比前级低，信号先经过主放大电路的放大，这样电阻网络引入的噪声就不会被放大，从而改善整个电路的噪声系数。从而改善整个电路的噪声系数。从而改善整个电路的噪声系数。

A dual band multi gain controlled low noise amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种双频段的多增益控制低噪声放大器


[0001]本专利技术属于低噪声放大器技术，具体为一种双频段的多增益控制低噪声放大器。

技术介绍

[0002]低噪声放大器是GPS射频接收机系统中最重要的模块之一，因为其位于射频接收机的最前端，为了保证最大的功率信号的传送，低噪声放大器需要对其前一级的射频滤波器表现出50欧姆的负载特性，除此之外，低噪声放大器的噪声性能因为其位置关系，直接影响着接收机系统的噪声系数和系统灵敏度以及其动态工作范围。射频低噪声放大器相比较于其他的普通放大器，其特点在于在不引入额外噪声的前提条件下，放大系统的信号，保证系统的正常运行。在多级相连的系统中，系统的噪声系数主要由前级模块的噪声系数所决定，因为后续各级模块的噪声由于前级模块增益的提高，其影响将大大减小。在不引入噪声的条件下，低噪声放大器还需要提供较高的功率增益，以保证系统的性能和动态范围。随着GPS系统的要求越来越高，这对低噪声放大器的性能要求也越来越高，为满足系统在L1和L5双频段内都有较好的性能，且不增加成本，要求低噪声放大器也需要在L1和L5频段都有较好的噪声系数和小信号增益。此外，为了满足系统的动态范围需求，低噪放还需要提供多种增益模式。于此同时，在增益模式切换的过程中，还需要保证低噪声放大器的各项性能。目前，这种双频的多增益控制的低噪声放大器备受市场瞩目。
[0003]如图1所示为一种常见的双频段的低噪声放大器的结构，该结构包含放大子电路和开关选频电路，通过控制开关选频电路来增加或减少电路的电感，使得双频低噪声放大器在目标频段下满足最佳的性能。但该结构的缺点就在于使用了很多电感，通过开关控制电感的数量，增加了芯片面积和成本。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本专利技术提出了一种双频段的多增益控制低噪声放大器。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案为：一种双频段的多增益控制低噪声放大器，包括选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT以及开关SW1，所述选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT以及第二可编程电阻衰减网络依次串联，所述开关SW1与第一可编程电阻衰减网络ATT和第二可编程电阻衰减网络形成的串联支路并联。
[0006]优选地，所述选频电路包括电感LG1、电感LG2、开关SW2以及开关SW3，电感LG1、电感LG2、开关SW3依次串联，开关SW2一端与电感LG1、电感LG2的连接点连接，另一端与电感LG2、开关SW3的的连接点连接。
[0007]优选地，所述第一可编程电阻衰减网络ATT为3dB衰减模块，所述第二可编程电阻衰减网络ATT为6dB衰减模块。
[0008]优选地，所述第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT的电路
结构相同。
[0009]优选地，所述第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT均包括开关S2、开关S3、开关S4、电阻R1、电阻R2以及电阻R3，开关S3、电阻R1、电阻R2、开关S4一次串联，开关S3未连接的一端作为输入端，开关S4未连接的一端作为输出端，开关S2一端与输入端连接，另一端与输出端连接，电阻R3一端与电阻R1、电阻R2的连接点连接，另一端接地。
[0010]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：本专利技术采用的选频网络使得双频低噪声放大器在两个频段都有最佳的阻抗匹配状态，不会存在噪声匹配与功率匹配差距较大的情况，从而影响放大器的噪声系数和小信号增益等性能；本专利技术一共使用了四个电感，相比普通的双频低噪声放大器，电感数量降低至四个，所以节省了芯片的面积，降低了生产成本；本专利技术串联的电阻衰减模块在理论上可随设计需求而更改衰减值，丰富了多增益控制的档位，使得增益衰减更加精准；输出端的衰减模块使得低噪声放大器的输出阻抗更容易匹配到最佳状态，从而完成损耗较低的功率传输。
[0011]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0012]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0013]图1常见的增益可控低噪声放大器电路示意图。
[0014]图2本专利技术的原理图。
[0015]图3本专利技术中选频模块的电路示意图。
[0016]图4本专利技术中ATT的电路示意图。
[0017]图5本专利技术工作在L1时的S参数仿真曲线。
[0018]图6本专利技术工作在L5时S参数仿真曲线。
[0019]图7本专利技术的噪声系数仿真曲线。
具体实施方式
[0020]容易理解，依据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本专利技术的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限制或限定。相反，提供这些实施例的目的是为了使本领域的技术人员更透彻地理解本专利技术。下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的创新构思。
[0021]本专利技术构思为，一种双频段的多增益控制低噪声放大器，主要应用与GPS射频接收机系统电路中。主要包括主放大电路、选频模块和衰减网络ATT。主放大电路主要实现射频信号的放大，选频模块来实现不同频段的切换，使得电路结构在当前频段内实现最好的输入输出匹配和噪声匹配，衰减网络ATT是用来实现多增益控制的。本专利技术的衰减模块位于主放大电路的后级，根据噪声级联公式可知，该位置关系使得信号在链路中经过ATT的衰减
时，不会引入较大的噪声。此外，ATT模块主要由电阻网络构成，它靠近输出端口还会有利于输出匹配，使得放大器的输出端对后级网络呈现50欧姆负载特性。
[0022]作为一种实施例，一种双频段的多增益控制低噪声放大器，如图2所述，包括选频电路、主放大电路Amplifier、第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT以及开关SW1，所述选频电路、主放大电路Amplifier、第一可编程电阻衰减网络ATT以及第二可编程电阻衰减网络依次串联，所述开关SW1与第一可编程电阻衰减网络ATT和第二可编程电阻衰减网络形成的串联支路并联。电阻衰减网络位于主放大电路的后端，根据噪声系数级联公式可知，后级对噪声系数的影响比前级低，信号先经过主放大电路的放大，这样电阻网络引入的噪声就不会被放大，从而改善整个电路的噪声系数。同时，因为衰减网络靠近输出端，所以使得下一级从输出端看向放大器内部的时候，放大器更容易表现为50欧姆的阻抗特性
[0023]如图3所示为本专利技术的选频电路示意图。进一步的实施例中，所述选频电路包括电感LG1、电感LG2、开关SW2以及开关SW3，电感LG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频段的多增益控制低噪声放大器，其特征在于，包括选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT、第二可编程电阻衰减网络ATT以及开关SW1，所述选频电路、主放大电路、第一可编程电阻衰减网络ATT以及第二可编程电阻衰减网络依次串联，所述开关SW1与第一可编程电阻衰减网络ATT和第二可编程电阻衰减网络形成的串联支路并联。2.根据权利要求1所述的双频段的多增益控制低噪声放大器，其特征在于，所述选频电路包括电感LG1、电感LG2、开关SW2以及开关SW3，电感LG1、电感LG2、开关SW3依次串联，开关SW2一端与电感LG1、电感LG2的连接点连接，另一端与电感LG2、开关SW3的的连接点连接。3.根据权利要求1所述的双频段的多增益控制低噪声放大器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭树生，张博涛，吴礼，李大杰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：