[发明专利]一种抗干扰网络及其应用

说明书

本发明公开了一种抗干扰网络及其应用，所述抗干扰网络包含四个电感线圈即第一至第四电感线圈，抗干扰网络由电感线圈之间的耦合效应实现，其中有两个线圈为并联连接关系，这四个电感线圈组成了一个三端口的高阶变压器耦合网络，输入输出传递函数具有频率选择特性，采用本抗干扰网络的低噪声放大器可以对带外干扰信号进行有效抑制，且所采用的抗干扰高阶变压器耦合网络不会恶化放大器的噪声系数，增益等指标，同时也不会增加直流功耗。

技术领域

本发明涉及一种抗干扰网络及其应用，属于电路与系统领域，特别是微电子与固体电子学的射频与模拟集成电路技术领域。

背景技术

近年来无线通信技术发展迅速，智能手机，平板电脑等便捷式终端逐渐成为人们日常生活中不可或缺的工具，低功耗，高集成度的无线收发机设计变大非常重要。由于多种无线系统共存，应用场景复杂，每个收发机面临着其他收发机的严重干扰，同时也需要承受自身的自干扰，因此干扰抑制技术是宽带无线收发机中核心和关键技术。

在无线收发机中，接收机的设计非常关键。在接收射频小信号时，接收系统的而工作频段以外(简称“带外”)干扰信号会改变射频接收系统电路的工作状态，对视频接收系统的增益，噪声，带宽，线性度等性能造成不良的影响，甚至会影响接收机的正常工作。同时，由于射频接收机电路本身存在非线性，位于工作频段以内(简称“带内”)的有用信号附件的干扰信号会产生再生频谱，这些再生频谱可能会直接影响到有用信号，降低接收机的灵敏度。因此，在距离天线最近的低噪声放大器中抑制干扰信号对保证接收机正常工作，提升接收机性能具有重要意义。

具有干扰抑制的低噪声放大器电路实现干扰抑制常用的方法是滤波方法或反馈抵消方法。滤波方法是在低噪声放大器电路的输入端或者输出端串联一个滤波器，滤除干扰信号。但是，输入端的滤波器在低噪声放大器的输入端引入了噪声源，将恶化噪声放大器的噪声系数与输入阻抗匹配，输出端的滤波器将影响到低噪声放大器的增益。反馈抵消方法是在利用反馈电路，将经低噪声放大器放大后的干扰信号反馈到低噪声放大器的输入端，抵消干扰信号。但是这种方法中反馈电路将恶化放大器放大后的噪声系数，输入阻抗匹配和增益，同时有源反馈电路也将增加直流功耗。

文献“D.Zhang,P.Li,X.Xu and H.Xu,A 7-9GHz LNA Utilizing InputMatching Filter for Out-of-Band Interference Rejection,2019IEEE Asia-PacificMicrowave Conference(APMC),Singapore.”采用了匹配滤波方法实现具有干扰抑制的低噪声放大器电路，该设计通过在低噪声放大器的输入端引入滤波器型匹配网络，实现单个芯片上的噪声匹配和带外干扰抑制。通过引入匹配滤波器网络，3级LNA芯片可以实现超过67dB的干扰抑制，增益为25dB。该电路虽然可以实现67dB的干扰抑制，但是由于输入端增加了滤波器单元，引入的噪声会恶化噪声系数，同时增加的滤波器单元会带来额外的回波损耗，降低了低噪声放大器的增益。

文献“K.Wang,C.Meng,T.Lo,and G.Huang,“0.35-μm SiGe BiCMOS weaver imagerejection receiver with 60-GHz double-quadrature sub-harmonic Schottky Diodemixer and 10-GHz double quadrature Gilbert mixer,”in 2017IEEE Asia PacificMicrowave Conference,2017,pp.899–902.”，采用了镜像抑制混频器的接收机方法，其接收机工作频率范围可以覆盖48-62GHz，可以实现约40dB的镜像频率干扰抑制。但此接收机中共采用了6个混频器，极大的增加了系统复杂程度，且毫米波频段的宽带正交本振信号存在较大的幅度相位误差，会进一步影响系统干扰抑制的能力。

综上所述，传统的射频/毫米波接收机干扰抑制方法具有工作带宽窄，噪声系数大，增益减小，增加直流功耗等问题，目前缺少有效的射频域/毫米波域的临近信道干扰抑制技术。

发明内容