[发明专利]一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路

权利要求书

1.一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路，包括低噪声放大器、混频器、中频滤波器和中频放大器；天线端接收的射频信号经过低噪声放大器放大输出到混频器中，与两路互为正交的本振信号混频，产生两路基带信号；通过中频滤波器滤除无用的谐波信号，最后在中频放大器中放大输出；其特征在于：

所述低噪声放大器处于接收链路的第一级，用于对天线端进来的射频信号进行放大；低噪声放大器电路由信号电平放大主体部分和共模反馈部分组成；

低噪声放大器的组成包括MOS管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、电容C1、C2、电阻R1、R2、R3、R4；

MOS管M1、M2，M5、M6共栅，电路采用两级共栅级结构，MOS管M1、M2、M13的源极接地；电阻R1、R2连接MOS管M3、M4的栅级；

电路采用两级共栅级结构，能够有效降低沟长效应对输入阻抗的影响，MOS管M7、M8构成恒流源做有源负载；电路中加入共模反馈结构稳定了输出共模电压；共栅电路的输入阻抗较低，方便匹配到50阻抗；恒流源的负载阻抗很大，从而有利于提高低噪声放大器的增益，降低噪声系数。

2.根据权利要求1所述一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路，其特征在于：电容C1、C2用作交叉耦合结构以减小噪声系数。

3.根据权利要求1所述一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路，其特征在于：混频器包括混频器MOS管M14、M15、M16、M17、混频器电容C3、C4、混频器电阻R5、R6、互阻放大器，混频器负载将接收的射频信号变换为中频信号；射频信号先在左边的开关对中进行频谱搬移，将输入的射频信号转换成电流信号，再经过后级的互阻放大器，将电流信号变换成电压信号；混频器MOS管M14、M15的源极与INP端连接，混频器MOS管M16、M17的源极与INN端连接，混频器MOS管M14、M16的漏极连接互阻放大器的正极端，混频器MOS管M15、M17的漏极连接互阻放大器的负极端。

4.根据权利要求1所述一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路，其特征在于：中频滤波器包括电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、电容C5、C6、C7、C8以及放大器，所述中频滤波器位于混频器之后，中频放大器之前，属于一个二阶有源RC滤波器，用于滤除中频信号中频率较高的噪声干扰；所述中频滤波器采用无限增益多路反馈结构；其中，R9、R11与R10、R12形成两条反馈路径，其反馈能力与信号频率大小相关；RC反馈链路能使滤波器的衰减得更剧烈，频率响应在截止频率处更加陡峭。

5.根据权利要求1所述一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路，其特征在于：所述中频放大器包括电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、电容C9、C10、全差分放大器OP1、OP2；所述中频放大器是基于OP的全差分放大器，增益能够控制选择；由于最大增益很高，为了消除直流失调对性能的影响，放大器加入了直流失调消除电路；其中，输出信号经过电阻R17、电容C10和电阻R18、电容C9构成的低通的选频网络，获取输出信号中的直流失调分量；随后通过放大器OP2放大失调电压；最后利用电阻R19、R20将失调分量转换为电流作用在输入口抵消；电路中的R15、R16与R13、R14的比值决定了电路的基本增益，R17、R18因为需要提供很高的电阻值所以使用栅源电压比较小时的线性区的场效应管来获得。