【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低噪声放大器，尤其涉及一种高关断隔离度的增强型低噪声放大器以及t/r收发组件。
技术介绍
1、近几年mmic技术发展迅速，在有源相控阵雷达组件中大量运用。在有源相控阵雷达中，t/r收发组件是其基础组成部分。t/r收发组件含有接收通道和发射通道，t/r收发组件射频前端示意图如图1所示，t/r收发组件的接收通道用于对雷达目标的反射信号进行放大，其放大功能主要由组件前端低噪声放大器实现。低噪放大器要求放大微弱信号的时候尽量减少信号信噪比的恶化，其噪声系数越低，整个接收链路的噪声系数就越低，雷达的分辨率就越高，因此，低噪声放大器的噪声系数在整个雷达系统里显得至关重要。
2、t/r收发组件内低噪声放大器多由gaas phemt工艺实现，gaas phemt工艺内用于实现放大功能的晶体管分为增强型(e-mode)和耗尽型(d-mode)两种类型。传统低噪声放大器多由耗尽型管芯实现，耗尽型管芯由于其零栅压时沟道内已经存在载流子，会产生较大的漏电流，带来一定的热噪声和散粒噪声，这些噪声会叠加在信号上，导致整体的噪声系数增大，但是耗尽型管芯工艺易实现且不同批次间工艺一致性较好。耗尽型管芯偏置电路分为双电源偏置和单电源偏置，双电源偏置需要一路正电(多为+5v)来提供漏极偏置电压，以及一路负电来提供栅极偏置电压，使用极其不方便；单电源偏置通过源级电阻接地抬高源级电压vs，同时栅极通过电感接地，使栅源电压vgs＝-vs，实现了栅极负压偏置，使用较为方便，但因为源级接地电阻占据了一部分漏压，降低管芯功率特性的同时还引入了额外的噪
3、近年来随着工艺技术的进步，增强型管芯工艺日渐成熟。增强型管芯由于在零栅压下沟道电流为零，其热噪声和散粒噪声相对较小。此外，增强型管芯的沟道电阻和栅极电阻也较小，进一步降低了噪声的产生。偏置方式上，增强型管芯为正压栅极偏置，栅压可以通过电阻分压或电流镜结构直接从漏极供电得到，单电源偏置即可工作，与耗尽型管芯单电源偏置相比同样使用方便但功率和噪声特性较好。综上，增强型低噪声放大器在噪声系数和功率特性上相比耗尽型低噪声放大器拥有很大优势，近年来应用场景逐渐增多。
4、因为t/r组件内接收通道供电通常为+5v，而增强型管芯的最佳噪声漏极偏置大约在1-2v左右，故多级低噪声放大器大多采用电流复用形式，现有常规增强型3级低噪声放大器拓扑结构如图2所示，每级的电流相同，共同分配5v的vd电源电压，使得每一级得到的电压都处于1-2v左右。此种形式噪声系数低且能量利用率高，功耗较低，面积较小，目前较为常用，但存在断电下的隔离度较差问题：如图1所示，t/r组件为收发分时工作，当发射通道功率放大器工作时，接收通道处于断电状态，发射链路增益一般为30db以上，部分可达40-50db，功率放大器后面的环形器或大功率开关可以提供少量的收发通道间隔离度，此时需要低噪声放大器在断电状态下的关断隔离度越高越好，防止发射信号通过接收链路再次回到发射链路前端，引发系统不稳定。现有增强型低噪声放大器断电状态下，源级直接接地，电压始终为0v；在输入小信号时，栅极直流电压vg也为0v，所以栅源电压vgs为0v，管芯不导通，关断隔离度较好；随着输入信号功率增大，输入的大信号会对栅极形成一个较弱的动态偏置，使管芯产生了少量的泄漏电流，此时虽然管芯没有放大作用，但是关断隔离度会显著降低。以图2所示的三级低噪声放大器为例，如图3所示，小信号时隔离度较高，接近50db；经过一个输入功率阈值之后关断隔离度降低30db左右，仅剩不到20db，此时若发射通道功放输出功率较大且增益较高，接收通道的隔离度就不足以阻挡泄漏的发射信号，系统容易产生环路自激。针对增强型低噪声放大器芯片断电下的隔离度较差的问题，现有解决方案为在低噪声放大器芯片之后串接一个单刀单掷开关芯片，以提供足够的关断隔离度，但此方案需要额外的开关供电和控制信号，增大了使用难度和布线复杂度，增加了成本和面积。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种高关断隔离度的增强型低噪声放大器以及t/r收发组件，以解决通过在低噪放芯片之后串接一个单刀单掷开关来改善增强型低噪放芯片断电下的隔离度时，需要额外的开关供电和控制信号，增加了使用难度、布线复杂度、成本以及面积的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其包括电源模块、低噪声放大模块、射频输入端和射频输出端，其还包括单刀单掷开关模块；
4、所述低噪声放大模块的输入端与所述射频输入端连接；
5、所述单刀单掷开关模块的输入端与所述低噪声放大模块的输出端连接且其输出端与所述射频输出端连接；
6、所述电源模块为所述低噪声放大模块、所述单刀单掷开关模块提供正压单电源。
7、本专利技术将单刀单掷开关模块集成至低噪声放大模块后端，不仅改善了低噪声放大器的关断隔离度，而且还减小了系统复杂度，提高了集成度；同时，单刀单掷开关模块和低噪声放大模块的供电统一，共用一个供电，不存在额外的使用难度。
8、优选地，所述单刀单掷开关模块包括：
9、增强型开关管，其栅极通过电阻r3、第一分压电路与所述电源模块连接，其漏极与所述低噪声放大模块的输出端连接；以及
10、耗尽型开关管，其栅极通过电阻r5接地，其漏极通过第二分压电路与所述电源模块连接，其源极与所述增强型开关管的源极并联后与所述射频输出端连接。
11、优选地，所述第一分压电路包括电阻r1和电阻r2，电阻r1的一端与所述电源模块连接且其另一端与所述电阻r3连接，所述电阻r2的一端接地且其另一端连接至所述电阻r1、电阻r3之间的回路上。
12、优选地，所述第二分压电路包括电阻r4，电阻r4的两端分别与所述耗尽型开关管的漏极、所述电源模块连接。
13、优选地，所述单刀单掷开关模块还包括第三分压电路，所述第三分压电路包括电阻r6，所述电阻r6的一端接地且其另一端连接至所述增强型开关管的源极、所述耗尽型开关管的源极之间的回路上。
14、优选地，所述单刀单掷开关模块还包括隔直电容c3，所述隔直电容c3一端接地且其另一端与所述耗尽型开关管的漏极连接。
15、优选地，所述低噪声放大模块的输出端通过串联的隔直电容c1、匹配电感l1与所述单刀单掷开关模块的输入端连接。
16、优选地，所述单刀单掷开关模块的输出端通过串联的隔直电容c2、匹配电感l2与所述射频输出端连接。
17、优选地，所述电源模块工作时的电压为+5v。
18、本专利技术提供的一种t/r收发组件，其包括如前所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、1.本专利技术将单刀单掷开关模块集成至低噪声放大模块后端，不仅改善了低噪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其包括电源模块、低噪声放大模块、射频输入端和射频输出端，其特征在于，其还包括单刀单掷开关模块；
2.根据权利要求1所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述单刀单掷开关模块包括：
3.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述第一分压电路包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端与所述电源模块连接且其另一端与所述电阻R3连接，所述电阻R2的一端接地且其另一端连接至所述电阻R1、电阻R3之间的回路上。
4.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述第二分压电路包括电阻R4，电阻R4的两端分别与所述耗尽型开关管的漏极、所述电源模块连接。
5.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述单刀单掷开关模块还包括第三分压电路，所述第三分压电路包括电阻R6，所述电阻R6的一端接地且其另一端连接至所述增强型开关管的源极、所述耗尽型开关管的源极之间的回路上。
6.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低
7.根据权利要求1-6中任一项所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述低噪声放大模块的输出端通过串联的射频隔直电容C1、匹配电感L1与所述单刀单掷开关模块的输入端连接。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述单刀单掷开关模块的输出端通过串联的射频隔直电容C2、匹配电感L2与所述射频输出端连接。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述电源模块工作时的电压为+5V。
10.一种T/R收发组件，其特征在于，其包括如权利要求1-9中任一项所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器。
...【技术特征摘要】
1.一种高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其包括电源模块、低噪声放大模块、射频输入端和射频输出端，其特征在于，其还包括单刀单掷开关模块；
2.根据权利要求1所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述单刀单掷开关模块包括：
3.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述第一分压电路包括电阻r1和电阻r2，电阻r1的一端与所述电源模块连接且其另一端与所述电阻r3连接，所述电阻r2的一端接地且其另一端连接至所述电阻r1、电阻r3之间的回路上。
4.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述第二分压电路包括电阻r4，电阻r4的两端分别与所述耗尽型开关管的漏极、所述电源模块连接。
5.根据权利要求2所述的高关断隔离度的增强型低噪声放大器，其特征在于，所述单刀单掷开关模块还包括第三分压电路，所述第三分压电路包括电阻r6，所述电阻r6的一端接地且其另一端连接至所述增...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙昊，
申请(专利权)人：无锡华睿芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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