[发明专利]低噪声放大器

说明书

本发明提供了一种低噪声放大器，包括：放大器电路，其被输入射频RF信号并且通过其输出端来输出经放大的RF信号，以及数字衰减电路，其连接到所述放大器电路，并且被配置为接收放大器电路输出的RF信号，并且以相同衰减步长来衰减放大器电路输出的RF信号。

技术领域

本发明涉及低噪声放大器(LNA)，并且具体地，涉及包括恒定相位可变增益电路的低噪声放大器。

背景技术

随着通信市场的快速发展，射频前端接收器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。低噪声放大器是射频接收链路的最前端，其性能直接影响到整个接收机的性能。在5G射频应用中，低噪声放大器要求具有自动增益控制(AGC)的功能，例如，要求低噪声放大器要有7个增益档位来对应不同的信号强度从而保持输出信号强度相对稳定。

现有的LNA主要是共源共栅(cascode)结构，然后还有一个bypass Mode来做负增益档位。现有的LNA的增益调节精度太低，只有一个高增益档位和一个低增益档位，而且增益档位之间的相位变化很大，导致在档位切换时由于相位的不连续性，而造成基带解码时误码率很高。

为了降低中频调制信号的误码率，要求各个增益档位的相位一致，比较通用的指标是相邻增益档位的相位差要保持在5度以内。

发明内容

本发明提出了一种低噪声放大器。该低噪声放大器具有可变的增益和恒定的相位，其中，以相同的增益步长来对低噪放大器的增益进行调整，并且相邻增益档位之间的相位差在5度以内，从而大大降低基带解码时的误码率。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，包括：放大器电路，其被输入射频RF信号并且通过其输出端来输出经放大的RF信号，以及数字衰减电路，其连接到所述放大器电路，并且被配置为接收放大器电路输出的RF信号，并且以相同衰减步长来衰减放大器电路输出的RF信号。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，其中，所述数字衰减电路包括N个数字衰减器，N为大于1的整数，其中，所述N个数字衰减器的每个的衰减值以2进制关系来设置。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，其中，所述放大器电路包括共源共栅放大器。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，其中，所述共源共栅放大器包括：第一电容器C1、第二电容器C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电阻器R1、第一电感器L1和第二电感器L2，其中，所述第一电容器C1连接在射频输入端口和第一晶体管M1的栅极之间；所述第一电阻器R1的第一端连接到第一晶体管M1的栅极，并且其第二端连接到第一输入电压vb1；所述第一晶体管M1的源极连接到第一电感器L1的第一端，并且其漏极连接到第二晶体管M2的源极；所述第一电感器L1的第一端与第一晶体管M1的源极连接，并且其第二端连接到接地节点；所述第二晶体管M2的栅极连接到第二输入电压vb2，所述第二晶体管M2的源极连接到第一晶体管M1的漏极，并且所述第二晶体管M2的漏极连接在第二电容器C2和第二电感器L2之间；所述第二电容器C2的第一端连接到第二晶体管M2的漏极，并且其第二端连接到数字衰减电路；以及所述第二电感器L2的第一端连接到第二晶体管M2的漏极，并且其第二端连接到电源电压VDD。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，其中，所述数字衰减器包括晶体管MA、晶体管MB、晶体管MC、电阻器RA、电阻器RB以及电阻器RC，其中，所述晶体管MA的漏极和源级分别连接到电阻器RA的第一端和第二端，晶体管MA的栅极连接到第一控制信号，所述晶体管MB的漏极连接到电阻器RB的第一端，源级连接到接地节点，栅极连接到第一控制信号的互补信号，晶体管MC的漏极连接到电阻器RC的第一端，源级连接到接地节点，栅极连接到第一控制信号的互补信号，电阻器RB的第二端和电阻器R1的第二端分别连接到电阻器RA的第一端和第二端，以及电阻器RA的第一端和第二端分别为所述数字衰减器的输入端和输出端。

本发明的一方面提出了一种低噪声放大器，其中，当N为3时，所述数字衰减电路包括1dB数字衰减器、2dB数字衰减器和4dB数字衰减器。