【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频微波领域，尤其涉及一种一体化限幅低噪声放大器电路。
技术介绍
1、在现代无线通信接收机系统中，低噪声放大器作为接收系统的前端器件，需要在尽可能小的噪声系数下，将天线接收到的微弱信号放大。同时为了防止空间可能出现的大功率信号，或防止收发组件中发射端泄漏的大功率信号对接收系统造成破坏，需要在低噪声放大器的前级加入限幅器，以衰减大功率信号。
2、在传统的接收机系统中，限幅器和低噪声放大器通常采用分开设计，两者之间采用金丝相连，这样由于工艺偏差和匹配的不稳定性会造成系统性能的下降，且使用两个独立芯片级联也会造成面积的浪费。将限幅器和低噪声放大器集成在同一衬底上，采用一体化设计，不仅可以减小匹配电路的面积，也增加了系统的稳定性。
3、按控制方式分类，限幅器可分为无源限幅器和有源限幅器两类，其中无源限幅器应用最为广泛，主要利用二极管的电导调制原理实现。而有源限幅器的功率承受能力比无源限幅器高，但是设计上更加复杂，一般电路面积更大。
4、限幅器按工作方式主要分为吸收式和反射式限幅器。其中吸收式限幅器需要开关负载或者平衡式电桥负载将功率吸收掉，在这类限幅器中，主要通过检测器检测到的输入功率的大小来控制开关通断，虽然功率处理能力上有所提升，但是由于检测电路和额外偏置电路的存在，使得电路拓扑复杂，插入损耗较大。反射式限幅器通常采用反向并联的二极管作为限幅管，该二极管可以是pin二极管也可以是肖特基二极管。由于肖特基二极管耐功率的限制，基于肖特基二极管的限幅低噪声放大器的功率容量一般较pin二极管
5、现有技术中，如图1所示的限幅低噪放采用平衡式结构，每个单端结构能够处理37dbm的输入功率，其每个单端由一个两级的schottky二极管限幅器和两级的低噪声放大器级联而成。平衡结构的lange耦合器在输入及输出端实现了良好的匹配。但是，相对于单端式低噪声放大器，这种平衡式结构带来了0.3-0.5db的噪声恶化。
6、现有技术中，如图2为能够处理20wcw高功率的x波段基于pin二极管的低噪声放大器电路结构。同样采用的是平衡式结构，由输入端90°电桥、两个限幅器、两个低噪声放大器、输出端90°电桥等部分构成。平衡式限幅低噪声放大器输入端的90°电桥将输入信号分成两路等幅正交信号，这两路信号分别经过限幅、放大电路后，经90°电桥合成后输出。该低噪声放大器采用平衡式结构，所以每个单端结构处理37dbm的输入功率即可，提高了整体电路的功率处理能力。但是相对于单端结构，平衡式结构所占的面积是同类单端电路的两倍，同时平衡式结构对两路电路对称性提出了更高的要求，也不可避免的会造成噪声的恶化。
7、现有技术中，如图3采用三级限幅器与三级低噪声放大器级联的电路结构，限幅器的每级都为两组pin二极管反向并联，在大功率微波信号的正半周期和负半周期，两个二极管交替导通，达到限幅的目的。这种结构的弊端在于pin管寄生电容的并联，导致寄生电容变大，会造成较大的插损。测试结果也表明，低噪声放大器的高频增益下降较多，主要就是由限幅器的插损较大引起。
8、目前，采用多级或更复杂的限幅器结构能够提升低噪放大器耐功率性能，但是这会增加芯片面积或者使设计复杂化。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一体化限幅低噪声放大器电路。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、本专利技术实施例提供一种一体化限幅低噪声放大器电路，包括集成晶体管和二极管的复合限幅器结构、第一电容、第二电容、第一晶体管、第一电感和源极电感，其中，
4、所述第一电容的一端和射频信号输入端以及所述复合限幅器结构连接，所述第一电容的另一端和所述第一晶体管的栅极以及栅极电压连接；
5、所述第一晶体管的源极和所述源极电感的一端连接，所述第一晶体管的漏极和所述第二电容的一端以及所述第一电感的一端连接；
6、所述源极电感的另一端接地；
7、所述第一电感的另一端和供电电压连接；
8、所述第二电容的另一端和射频信号输出连接。
9、进一步地，所述复合限幅器结构包括反相晶体管单元和二极管单元，所述反相晶体管单元连接在所述第一电容的一端与地之间，所述二极管单元连接在所述第一电容的另一端与地之间。
10、进一步地，所述反相晶体管单元包括第二晶体管、第三晶体管、第一电阻和第二电阻；
11、所述第二晶体管的栅极和所述第一电阻的一端连接，所述第二晶体管的漏极和所述第一电阻的另一端以及所述第一电容的一端连接，所述第二晶体管的源极接地；
12、所述第三晶体管的栅极和第二电阻的一端连接，所述第三晶体管的源极和所述第一电容的一端连接，所述第三晶体管的漏极与所述第二电阻的另一端连接，且所述第三晶体管的漏极还接地。
13、进一步地，所述二极管单元包括一个二极管或多个串联的二极管；
14、若所述二极管单元包括一个二极管，所述二极管的阴极和所述第一电容的另一端连接，所述二极管的阳极接地；
15、若所述二极管单元包括多个串联的二极管，所述多个串联的二极管中的各个二极管的阳极较阴极靠近地端。
16、进一步地，所述二极管单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管，所述第一二极管的阴极和所述第一电容的另一端连接，所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极和所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极和所述第五二极管的阴极连接，所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阴极连接，所述第六二极管的阳极接地。
17、进一步地，所述第二晶体管为phemt晶体管；和/或，
18、所述第三晶体管为phemt晶体管。
19、本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下的有益效果：
20、本专利技术提供的一体化限幅低噪声放大器电路使用了二极管与晶体管组成的复合限幅器结构，结构简单，寄生小；优选的，包含反相晶体管单元的复合限幅器结构工作时电流流过第二晶体管或第三晶体管的漏源端，因此该结构具有更高的功率处理能力；此外，相比仅基于二极管的限幅器结构，为了限制相等的输入功率，本专利技术提供的低噪声放大器基于晶体管和二极管的复合限幅器结构的损耗更小，且不需要增加限幅器结构的级数或者扩大器件，具有更优的噪声性能。
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1.一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，包括集成晶体管和二极管的复合限幅器结构、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一晶体管(m1)、第一电感(L1)和源极电感(Ls)，其中，
2.根据权利要求1所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述复合限幅器结构包括反相晶体管单元和二极管单元，所述反相晶体管单元连接在所述第一电容(C1)的一端与地之间，所述二极管单元连接在所述第一电容(C1)的另一端与地之间。
3.根据权利要求2所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述反相晶体管单元包括第二晶体管(m2)、第三晶体管(m3)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；
4.根据权利要求2所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述二极管单元包括一个二极管或多个串联的二极管；
5.根据权利要求4所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述二极管单元包括第一二极管(D0)、第二二极管(D1)、第三二极管(D2)、第四二极管(D3)、第五二极管(D4)、第六二极管(D5)，所述第一二极管(D0)的阴极和所述第一电容(C1
6.根据权利要求2所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，包括集成晶体管和二极管的复合限幅器结构、第一电容(c1)、第二电容(c2)、第一晶体管(m1)、第一电感(l1)和源极电感(ls)，其中，
2.根据权利要求1所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述复合限幅器结构包括反相晶体管单元和二极管单元，所述反相晶体管单元连接在所述第一电容(c1)的一端与地之间，所述二极管单元连接在所述第一电容(c1)的另一端与地之间。
3.根据权利要求2所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述反相晶体管单元包括第二晶体管(m2)、第三晶体管(m3)、第一电阻(r1)和第二电阻(r2)；
4.根据权利要求2所述的一体化限幅低噪声放大器电路，其特征在于，所述二极管单元包括一个二极管或多个串联的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳励，方家兴，陈吉，路烜，杨实，
申请(专利权)人：南通至晟微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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