【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号传输设备，具体为一种增益可调的毫米波低噪声放大电路及方法。
技术介绍
1、随着现代通信系统的迅速发展，从1g到2g，3g，4g再到5g，6ghz以下的频谱被大量使用，毫米波极宽的带宽在频率资源紧张的今天无疑具有极大的吸引力。低噪声放大器(low noise amplifier,lna)做为射频前端系统中最重要的组成部分之一，在设计的过程中要充分考虑其带宽、增益、噪声系数、稳定性等性能。随着无线通信技术的快速发展，一个无线通信设备往往需要面临不同的通信标准，在某些应用中，信号的强度可能会有很大的变化，因此需要调整增益以确保系统输出保持在最佳范围。图5为
技术介绍
中由开关控制反馈和负载实现增益可调的低噪声放大器，通过开关的状态来选择反馈电路和负载以及改变input matching1和input matching2，从而实现低噪声放大器的增益可调。但是，该方案难以应用于高频段，在开关切换时噪声容易发生很大的变化。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种增益可调的毫米波低噪声放大电路，包括低噪声放大级、低增益放大级、高增益放大级、第一晶体管开关控制模块和第二晶体管开关控制模块，所述低噪声放大级的输入端用于接收射频输入信号，所述低噪声放大级的输出端通过所述第一晶体管开关控制模块与所述低增益放大级或所述高增益放大级连接，所述低增益放大级或所述高增益放大级通过第二晶体管开关控制模块输出射频输出信号。
2、在其中一个实施例中，所述低噪声放大级包括g
3、在其中一个实施例中，所述输入匹配网络包括电容c1、电容c2和电感l1，其中所述电容c1的第一端与信号输入端连接，所述电容c1的第二端与电容c2的第一端和所述电感l1的第一端连接，所述电容c2的第二端接地，所述电感l1的第二端与所述gan hemt放大管m1的栅极连接；
4、所述电感l2的第一端与电阻r1、电阻r2和电容c3的第一端连接，所述电阻r1的第二端通过电容c4接地，所述电阻r2的第二端与栅极偏置电压vg1连接，所述电容c3的第二端接地；
5、所述电感l3的第一端与电阻r3和电容c6的第一端连接，所述电阻r3的第二端通过电容c5接地，所述电容c6的第二端接地；
6、所述gan hemt放大管m1的漏极通过电容c7连接电感l6和电容c8的第一端，所述电容c8的第二端接地。
7、在其中一个实施例中，所述低增益放大级包括低增益二级gan hemt放大管m4，所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极通过电感l9连接栅极偏置电压vg2，所述低增益二级gan hemt放大管m4的漏极通过电感l10连接漏极偏置电压vd2，所述低增益二级gan hemt放大管m4的源极通过并联的电感l11和电感l12接地，所述低噪声放大级通过第一级间匹配网络与所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极连接。
8、在其中一个实施例中，所述第一级间匹配网络包括电容c9、电感l7和电感l8，其中所述电容c9的第一端通过电感l7与所述低噪声放大级连接，所述电容c9的第二端与所述电感l8的第一端连接，所述电感l8的第二端与所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极连接；
9、所述电感l9的第一端与电阻r6、电阻r7和电容c10的第一端连接，所述电阻r6的第二端通过电容c11接地，所述电阻r7的第二端与栅极偏置电压vg2连接，所述电容c10的第二端接地；
10、所述电感l10的第一端与电阻r8和电容c13的第一端连接，所述电阻r8的第二端通过电容c12接地，所述电容c13的第二端接地。
11、在其中一个实施例中，所述低增益放大级包括低增益三级gan hemt放大管m5，所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极通过电感l15连接栅极偏置电压vg3，所述低增益三级gan hemt放大管m5的漏极通过电感l16连接漏极偏置电压vd3，所述低增益三级gan hemt放大管m5的源极通过并联的电感l17和电感l18接地，所述低增益二级gan hemt放大管m4的漏极通过第二级间匹配网络与所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极连接。
12、在其中一个实施例中，所述第二级间匹配网络包括电容c14、电容c15和电感l13，其中所述电容c14的第一端与所述低增益二级gan hemt放大管m4的漏极连接，所述电容c14的第二端与所述电感l13的第一端和所述电容c15的第一端连接，所述电容c15的第二端接地，所述电感l13的第二端与所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极连接；
13、所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极依次通过串联的电阻r9、电容c16和电感l14与所述低增益三级gan hemt放大管m5的漏极连接，所述电阻r9、所述电容c16和所述电感l14组成所述低增益三级gan hemt放大管m5的rlc反馈电路；
14、所述电感l15的第一端与电阻r10、电阻r11和电容c17的第一端连接，所述电阻r10的第二端通过电容c18接地，所述电阻r11的第二端与栅极偏置电压vg3连接，所述电容c17的第二端接地；
15、所述电感l16的第一端与电阻r12和电容c20的第一端连接，所述电阻r12的第二端通过电容c19接地，所述电容c20的第二端接地；
16、所述低增益三级gan hemt放大管m5的漏极依次与电容c21和电感l19串联，所述电容c21和所述电感l19构成所述低增益放大级的输出匹配网络。
17、在其中一个实施例中，所述高增益放大级包括高增益二级gan hemt放大管m10，所述高增益二级gan hemt放大管m10的栅极通过电感l23连接栅极偏置电压vg4，所述高增益二级gan hemt放大管m10的漏极通过电感l24连接漏极偏置电压vd4，所述高增益二级ganhemt放大管m10的源极通过并联的电感l25和电感l26接地，所述低噪声放大级通过第一级间匹配网络与所述高增益二级gan hemt放大管m10的栅极连接。
18、在其中一个实施例中，所述第一级间匹配网络包括电容c22、电感l21和电感l22，其中所述电容c22的第一端通过电感l21与所述低噪声放大级连接，所述电容c22的第二端与所述电感l22的第一端连接，所述电感l22的第二端与所述高增益二级gan hemt放大管m10的栅极连接；
19、所述电感l23的第一端与电阻r17、电阻r18和电容c23的第一端连接，所述电阻r17的第二端通过电容c24接地，所述电阻r18的第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，包括低噪声放大级、低增益放大级、高增益放大级、第一晶体管开关控制模块和第二晶体管开关控制模块，所述低噪声放大级的输入端用于接收射频输入信号，所述低噪声放大级的输出端通过所述第一晶体管开关控制模块与所述低增益放大级或所述高增益放大级连接，所述低增益放大级或所述高增益放大级通过第二晶体管开关控制模块输出射频输出信号。
2.根据权利要求1所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低噪声放大级包括GaN HEMT放大管M1，所述GaN HEMT放大管M1的栅极通过电感L2连接栅极偏置电压Vg1，所述GaN HEMT放大管M1的漏极通过电感L3连接漏极偏置电压Vd1，所述GaN HEMT放大管M1的源极通过并联的电感L4和电感L5接地，信号输入端通过输入匹配网络与所述GaNHEMT放大管M1的栅极连接。
3.根据权利要求2所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述输入匹配网络包括电容C1、电容C2和电感L1，其中所述电容C1的第一端与信号输入端连接，所述电容C1的第二端与电容C2的第一端和所
4.根据权利要求1所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低增益放大级包括低增益二级GaN HEMT放大管M4，所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的栅极通过电感L9连接栅极偏置电压Vg2，所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的漏极通过电感L10连接漏极偏置电压Vd2，所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的源极通过并联的电感L11和电感L12接地，所述低噪声放大级通过第一级间匹配网络与所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的栅极连接。
5.根据权利要求4所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述第一级间匹配网络包括电容C9、电感L7和电感L8，其中所述电容C9的第一端通过电感L7与所述低噪声放大级连接，所述电容C9的第二端与所述电感L8的第一端连接，所述电感L8的第二端与所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的栅极连接；
6.根据权利要求5所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低增益放大级包括低增益三级GaN HEMT放大管M5，所述低增益三级GaN HEMT放大管M5的栅极通过电感L15连接栅极偏置电压Vg3，所述低增益三级GaN HEMT放大管M5的漏极通过电感L16连接漏极偏置电压Vd3，所述低增益三级GaN HEMT放大管M5的源极通过并联的电感L17和电感L18接地，所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的漏极通过第二级间匹配网络与所述低增益三级GaN HEMT放大管M5的栅极连接。
7.根据权利要求6所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述第二级间匹配网络包括电容C14、电容C15和电感L13，其中所述电容C14的第一端与所述低增益二级GaN HEMT放大管M4的漏极连接，所述电容C14的第二端与所述电感L13的第一端和所述电容C15的第一端连接，所述电容C15的第二端接地，所述电感L13的第二端与所述低增益三级GaN HEMT放大管M5的栅极连接；
8.根据权利要求1所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述高增益放大级包括高增益二级GaN HEMT放大管M10，所述高增益二级GaN HEMT放大管M10的栅极通过电感L23连接栅极偏置电压Vg4，所述高增益二级GaN HEMT放大管M10的漏极通过电感L24连接漏极偏置电压Vd4，所述高增益二级GaN HEMT放大管M10的源极通过并联的电感L25和电感L26接地，所述低噪声放大级通过第一级间匹配网络与所述高增益二级GaN HEMT放大管M10的栅极连接。
9.根据权利要求8所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述第一级间匹配网络包括电容C22、电感L21和电感L22，其中所述电容C22的第一端通过电感L21与所述低噪声放大级连接，所述电容C22的第二端与所述电感L22的第一端连接，所述电感L22的第二端与所述高增益二级GaN HEMT放大管M10的栅极连接；
10.根据权利要求9所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述高增益放大级包括高增益三级GaN HEMT放大管M11，所述高增益三级GaN HEMT放大管M11的栅极通过电感L29连接栅极偏置电压Vg5，所述高增益三级GaN HEMT放大管M11的漏极通过电感L30连接漏极偏置电压Vd5，所述高增益三级GaN HEMT...
【技术特征摘要】
1.一种增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，包括低噪声放大级、低增益放大级、高增益放大级、第一晶体管开关控制模块和第二晶体管开关控制模块，所述低噪声放大级的输入端用于接收射频输入信号，所述低噪声放大级的输出端通过所述第一晶体管开关控制模块与所述低增益放大级或所述高增益放大级连接，所述低增益放大级或所述高增益放大级通过第二晶体管开关控制模块输出射频输出信号。
2.根据权利要求1所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低噪声放大级包括gan hemt放大管m1，所述gan hemt放大管m1的栅极通过电感l2连接栅极偏置电压vg1，所述gan hemt放大管m1的漏极通过电感l3连接漏极偏置电压vd1，所述gan hemt放大管m1的源极通过并联的电感l4和电感l5接地，信号输入端通过输入匹配网络与所述ganhemt放大管m1的栅极连接。
3.根据权利要求2所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述输入匹配网络包括电容c1、电容c2和电感l1，其中所述电容c1的第一端与信号输入端连接，所述电容c1的第二端与电容c2的第一端和所述电感l1的第一端连接，所述电容c2的第二端接地，所述电感l1的第二端与所述gan hemt放大管m1的栅极连接；
4.根据权利要求1所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低增益放大级包括低增益二级gan hemt放大管m4，所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极通过电感l9连接栅极偏置电压vg2，所述低增益二级gan hemt放大管m4的漏极通过电感l10连接漏极偏置电压vd2，所述低增益二级gan hemt放大管m4的源极通过并联的电感l11和电感l12接地，所述低噪声放大级通过第一级间匹配网络与所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极连接。
5.根据权利要求4所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述第一级间匹配网络包括电容c9、电感l7和电感l8，其中所述电容c9的第一端通过电感l7与所述低噪声放大级连接，所述电容c9的第二端与所述电感l8的第一端连接，所述电感l8的第二端与所述低增益二级gan hemt放大管m4的栅极连接；
6.根据权利要求5所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述低增益放大级包括低增益三级gan hemt放大管m5，所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极通过电感l15连接栅极偏置电压vg3，所述低增益三级gan hemt放大管m5的漏极通过电感l16连接漏极偏置电压vd3，所述低增益三级gan hemt放大管m5的源极通过并联的电感l17和电感l18接地，所述低增益二级gan hemt放大管m4的漏极通过第二级间匹配网络与所述低增益三级gan hemt放大管m5的栅极连接。
7.根据权利要求6所述的增益可调的毫米波低噪声放大电路，其特征在于，所述第二级间匹配网络包括电容c14、电容c15和电感l13，其中所述电容c14的第一端与所述低增益二级gan hemt...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志浩，章国豪，黄国宏，唐浩，
申请(专利权)人：河源广工大协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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