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射频放大器及其控制方法、射频芯片、卫星通信接收机技术

技术编号:42124737 阅读:6 留言:0更新日期:2024-07-25 00:41
本申请提供一种射频放大器及其控制方法、射频芯片、卫星通信接收机,该射频放大器包括:第一级放大模块和第二级放大模块,通过第一级放大模块中的可调电感和可调电容切换第一级放大模块的工作频段,并对输入信号进行一级放大,得到中间信号,不需要额外增加单元面积,控制方式简单,体积更小,可支撑在多种场景下的应用;通过第二级放大模块对第一级放大模块输出的信号进行二级放大,得到输出信号,在增加信号增益、输出功率的同时不影响工作带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域,具体涉及一种射频放大器及其控制方法、射频芯片、卫星通信接收机


技术介绍

1、射频芯片广泛应用于无线通信系统中,在射频芯片中射频放大器用于将工作频段内信号进行增益放大,是各类射频器件的核心单元;近年来,随着卫星通信技术的发展、商业航天成本的不断降低,以及互联网随时随地接入需求的增加,具有全球覆盖优点的低轨卫星通信网络被重新注入了新活力,低轨卫星通信产业逐渐被视为拉动未来全球经济增长的新引擎之一。在宽带卫星通信接收机中,主要的工作频率包括ku波段、k波段、ka波段等,因此需要针对以上工作频段分别研制ku波段、k波段和ka波段的射频芯片,但在一些场景中,需要卫星通信接收机可以工作在多个频段,如果采用多个不同频段的射频芯片,会增加卫星通信接收机的成本。

2、在相关技术中,为了将多个工作频段设置在同一个射频芯片中,一方面,采用多个放大器并联,用开关进行切换,多个放大器可工作于不同频段,但多个放大器使得射频芯片的面积较大,开关引入插入消耗影响噪声系数、输出功率等指标;另一方面,采样超宽带放大器覆盖多个频段,超宽带放大器在实现较宽的工作频段的同时牺牲了功耗、线性度、增益等指标,不利于通信系统性能的提升,且超宽带放大器容易将宽带外的信号(包括杂散和底噪)放大,影响宽带内的信号正常工作。

3、因此,如何提供一种即能切换频段且性能良好的射频放大器,是目前亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术提供一种射频放大器及其控制方法、射频芯片、卫星通信接收机,以解决上述技术问题中的至少之一。

2、为达到上述目的及其他相关目的,本申请提供的技术方案如下。

3、根据本申请实施例的第一方面,提供了一种射频放大器,包括第一级放大模块和第二级放大模块,其中所述第一级放大模块包括可调电感和可调电容,

4、所述第一级放大模块,接输入信号,通过所述可调电感与所述可调电容切换所述第一级放大模块的工作频段,并对所述工作频段内的输入信号进行一级放大,得到中间信号;

5、所述第二级放大模块,与所述第一级放大模块级联,对所述中间信号进行二级放大,得到输出信号。

6、于本专利技术的一实施例中,所述第一级放大模块还包括第一电容、第二电容、第一电阻及第一npn三极管,所述第一电容的一端接所述第一npn三极管的基极,所述第一电容的一端还经依次连接的所述第二电容和所述第一电阻后接所述第一npn三极管的集电极,所述第一npn三极管的发射极接地,所述可调电感的一端接电源电压,所述可调电感的另一端接所述第一npn三极管的集电极,所述可调电容的一端接所述第一npn三极管的集电极,其中,所述第一电容的另一端输入所述输入信号,所述可调电容的另一端输出所述中间信号。

7、于本专利技术的一实施例中,所述第二级放大模块包括第一电感、第二电感、第三电容及第二npn三极管,所述第一电感的一端接所述电源电压,所述第一电感的另一端接所述第二npn三极管的集电极,所述第二npn三极管的发射极接地,所述第一电感的另一端还经连接的所述第三电容后接所述第二电感的一端,所述第二电感的另一端接地,其中,所述第二npn三极管的基极输入所述中间信号,所述第二电感的一端输出所述输出信号。

8、于本专利技术的一实施例中,所述可调电感设计架构包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一开关、第二开关,所述可调电感线圈的第一节点经连接的所述第一滤波电容后接地,所述可调电感线圈的第二节点经依次连接的所述第二滤波电容和所述第一开关后接地,所述可调电感线圈的第三节点经依次连接的所述第三滤波电容和所述第二开关后接地,所述第一开关的控制端接第一因数信号,所述第二开关的控制点接第二因数信号;其中,所述可调电感线圈的三个节点根据频段确定,所述可调电感线圈的第一节点为所述可调电感的一端。

9、于本专利技术的一实施例中,所述可调电容包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第三开关及第四开关,所述第四电容的一端接所述第五电容的一端,所述第五电容的另一端经依次连接的所述第三开关、所述第六电容后接所述第四开关的另一端,所述第四电容的一端还接所述第七电容的一端,所述第七电容的另一端经依次连接的的所述第四开关、所述第八电容后接所述第四电容的另一端,所述第三开关的控制端接第一容值信号,所述第四开关的控制点接第二容值信号。

10、根据本申请实施例的第二方面,提供一种射频放大器的控制方法,应用于如前所描述的射频放大器,包括:在两个因数信号和两个容值信号的控制下,调节所述可调电感和所述可调电容以切换所述第一级放大模块的工作频段,通过所述第一级放大模块对所述输入信号进行一级放大,得到所述中间信号;通过所述第二级放大模块对所述中间信号进行二级放大,得到所述输出信号。

11、于本专利技术的另一实施例中,在两个因数信号和两个容值信号的控制下,调节所述可调电感和所述可调电容以切换所述第一级放大模块的工作频段,包括:

12、当所述第一因数信号和所述第二因数信号均为低电平且所述第一容值信号和所述第二容值信号均为高电平,确定所述第一级放大模块的工作频段为ku频段;

13、当所述第一因数信号和所述第一容值信号均为高电平且所述第二因数信号和所述第二容值信号均为低电平,确定所述第一级放大模块的工作频段k频段;

14、当所述第二因数信号为高电平且所述第一因数信号、所述第一容值信号和所述第二容值信号均为低电平,确定所述第一级放大模块的工作频段ka频段。

15、根据本申请实施例的第三方面,提供了一种射频芯片,包括如前所描述的射频放大器,射频芯片在工作时,通过所述射频放大器切换工作频段。

16、根据本申请实施例的第四方面,提供了一种卫星通信接收机,包括如前所描述的射频芯片,通过所述射频芯片调节卫星通信接收机的工作频段。

17、本申请提供一种射频放大器及其控制方法、射频芯片、卫星通信接收机,该射频放大器包括:第一级放大模块和第二级放大模块,通过第一级放大模块中的可调电感和可调电容切换第一级放大模块的工作频段,并对输入信号进行一级放大,得到中间信号,不需要额外增加单元面积,控制方式简单,体积更小,可支撑在多种场景下的应用;通过第二级放大模块对第一级放大模块输出的信号进行二级放大,得到输出信号,在增加信号增益、输出功率的同时不影响工作带宽。

18、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种射频放大器,其特征在于,包括第一级放大模块和第二级放大模块,其中所述第一级放大模块包括可调电感和可调电容,

2.根据权利要求1所述的射频放大器,其特征在于,所述第一级放大模块还包括第一电容、第二电容、第一电阻及第一NPN三极管,所述第一电容的一端接所述第一NPN三极管的基极,所述第一电容的一端还经依次连接的所述第二电容和所述第一电阻后接所述第一NPN三极管的集电极,所述第一NPN三极管的发射极接地,所述可调电感的一端接电源电压,所述可调电感的另一端接所述第一NPN三极管的集电极,所述可调电容的一端接所述第一NPN三极管的集电极,其中,所述第一电容的另一端输入所述输入信号,所述可调电容的另一端输出所述中间信号。

3.根据权利要求2所述的射频放大器,其特征在于,所述第二级放大模块包括第一电感、第二电感、第三电容及第二NPN三极管,所述第一电感的一端接所述电源电压,所述第一电感的另一端接所述第二NPN三极管的集电极,所述第二NPN三极管的发射极接地,所述第一电感的另一端还经连接的所述第三电容后接所述第二电感的一端,所述第二电感的另一端接地,其中,所述第二NPN三极管的基极输入所述中间信号,所述第二电感的一端输出所述输出信号。

4.根据权利要求2所述的射频放大器,其特征在于,所述可调电感包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一开关、第二开关,所述可调电感线圈的第一节点经连接的所述第一滤波电容后接地,所述可调电感线圈的第二节点经依次连接的所述第二滤波电容和所述第一开关后接地,所述可调电感线圈的第三节点经依次连接的所述第三滤波电容和所述第二开关后接地,所述第一开关的控制端接第一因数信号,所述第二开关的控制点接第二因数信号;

5.根据权利要求4所述的射频放大器,其特征在于,所述可调电容包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第三开关及第四开关,所述第四电容的一端接所述第五电容的一端,所述第五电容的另一端经依次连接的所述第三开关、所述第六电容后接所述第四开关的另一端,所述第四电容的一端还接所述第七电容的一端,所述第七电容的另一端经依次连接的所述第四开关、所述第八电容后接所述第四电容的另一端,所述第三开关的控制端接第一容值信号,所述第四开关的控制点接第二容值信号。

6.一种射频放大器的控制方法,其特征在于,应用于如权利要求5所述的射频放大器,包括:

7.根据权利要求6所述的射频放大器的控制方法,其特征在于,在两个因数信号和两个容值信号的控制下,调节所述可调电感和所述可调电容以切换所述第一级放大模块的工作频段,包括:

8.一种射频芯片,其特征在于,包括如权利要求1-5中任一项所述的射频放大器,射频芯片在工作时,通过所述射频放大器切换工作频段。

9.一种卫星通信接收机,其特征在于,包括如权利要求8所述的射频芯片,通过所述射频芯片调节卫星通信接收机的工作频段。

...

【技术特征摘要】

1.一种射频放大器,其特征在于,包括第一级放大模块和第二级放大模块,其中所述第一级放大模块包括可调电感和可调电容,

2.根据权利要求1所述的射频放大器,其特征在于,所述第一级放大模块还包括第一电容、第二电容、第一电阻及第一npn三极管,所述第一电容的一端接所述第一npn三极管的基极,所述第一电容的一端还经依次连接的所述第二电容和所述第一电阻后接所述第一npn三极管的集电极,所述第一npn三极管的发射极接地,所述可调电感的一端接电源电压,所述可调电感的另一端接所述第一npn三极管的集电极,所述可调电容的一端接所述第一npn三极管的集电极,其中,所述第一电容的另一端输入所述输入信号,所述可调电容的另一端输出所述中间信号。

3.根据权利要求2所述的射频放大器,其特征在于,所述第二级放大模块包括第一电感、第二电感、第三电容及第二npn三极管,所述第一电感的一端接所述电源电压,所述第一电感的另一端接所述第二npn三极管的集电极,所述第二npn三极管的发射极接地,所述第一电感的另一端还经连接的所述第三电容后接所述第二电感的一端,所述第二电感的另一端接地,其中,所述第二npn三极管的基极输入所述中间信号,所述第二电感的一端输出所述输出信号。

4.根据权利要求2所述的射频放大器,其特征在于,所述可调电感包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一开关、第二开关,所述可调电感线圈的第一节点经连接的所述第一滤波电...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢卓恒刘兰陈红黄波冯越徐骅
申请(专利权)人:重庆西南集成电路设计有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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