[发明专利]一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路

说明书

本发明公开了一种面向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；在现有的接收机结构中，超外差式的接收机结构复杂、功耗较大，因此只有零中频结构最直接自然；因此本发明采用零中频结构，运用在sub 1G的较低频率范围内，以实现低功耗和高集成度。同时针对零中频结构特有的直流失调等问题，本发明通过引入一种直流负反馈的技术来消除直流失调的影响。

技术领域

本发明涉及集成电路相关领域，具体来讲属于一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路。

背景技术

随着通信技术的发展，移动通信正在从人与人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。其中NB_loT技术聚焦于低功耗广覆盖的物联网市场，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。

现有的接收机结构主要有超外差式接收机和零中频接收机。零中频结构是接收机最自然、最直接的实现方式，是直接将射频信号下变频为基带信号的方案。零中频接收机结构框图如图1所示，包括低噪声放大器、混频器、中频滤波器和中频放大器。接收到的射频信号经低噪声放大器后，与互为正交的两路本振信号混频，分别产生同相和正交的两路基带信号。本振信号频率与射频信号频率相同，因此混频后直接产生基带信号，而信道的选择和增益调整在基带进行，由中频滤波器和中频放大器完成。

其中，专利号201210007837.X的发明公开了一种具备高三阶谐波抑制能力和高频率选择性射频的前端集成电路结构，包括低噪声放大器和下变频混频器，所述低噪声放大器输入端连接天线和匹配网络，输出端连接负载网络和下变频混频器，所述匹配网络和负载网络电路均为高Q值带通电路。由于匹配网络和负载网络的高Q带通特性，使得整个射频前端具备良好的频率选择性和干扰抑制能力。对于调整前端的增益或带宽，仅需改变匹配网络或负载网络的基带阻抗的实部或虚部，亦即电阻或电容的值即可，性能指标配置灵活。

专利号201610256711.4的发明提供一种射频开关集成模块及其集成方法、射频前端集成电路，所述射频开关集成模块包括：扇出型封装模塑料；至少一个制作有射频开关电路的第一管芯，所述第一管芯为GaAspHEMT管芯；至少一个制作有接口电路、控制电路的第二管芯；采用扇出型封装模式，将GaAspHEMT管芯与集成有接口电路和控制电路的第二管芯异质集成在同一个集成模块中，解决了GaAspHEMT工艺无法集成接口电路和控制电路功能的管芯的问题，采用集成有射频开关功能的GaAspHEMT管芯和集成有接口电路和控制电路的第二管芯的异质集成模块，代替现有技术中采用SOI工艺制造并集成了接口电路和控制电路的射频开关芯片，进而提高了射频开关芯片的性能。

然而，由于在现有的接收机结构中，超外差式的接收机结构复杂、功耗较大，因此只有零中频结构最直接自然。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种面向NB_loT的低功耗无线射频前端集成电路。本发明采用零中频结构，运用在sub 1G的较低频率范围内，以实现低功耗和高集成度。同时针对零中频结构特有的直流失调等问题，本发明通过引入一种直流负反馈的技术来消除直流失调的影响。

本发明是这样实现的，构造一种面向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；

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；