[發明專利]通信系統中的射頻放大器及控制其的方法

有效

• 申請號: 201280037117.6
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN103703677A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 權九德
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03G3/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 蔡軍紅

技術領域

本發明涉及通信系統中的射頻(RF)放大器及控制所述RF放大器的方法。更具體地，本發明涉及用于執行精細增益控制的RF放大器以及控制所述執行精細增益控制的RF放大器的方法。

背景技術

放大器應該提供適合于通過無線通信系統中的天線接收到的信號的增益，并且共同使用低噪聲放大器(LNA)以提供適合的增益。

所述低噪聲放大器可以是用于放大通過無線通信系統中的天線接收到的RF信號的放大器，并且所述低噪聲放大器放大所接收到的信號從而可以在所期望的射頻(RF)信號中產生較少噪聲的同時獲得期望的RF信號。為了獲得所期望的RF信號，所述低噪聲放大器應該提供充分可變的增益。下文中，將參照圖1到圖3描述在相關技術中的在低噪聲放大器中提供可變增益的方法。

圖1示意地圖示了根據相關技術的通信系統中的低噪聲放大器的內部結構。

參照圖1，所述低噪聲放大器包括輸入單元110、共射共基放大器單元(cascode?unit)120以及負載單元130。

諸如正(+)信號和負(－)信號的差分RF信號通過天線(未示出)被輸入單元110接收且根據負載單元130的阻抗值而被放大，并且放大后的差分RF信號(+，－)通過共射共基放大器單元120輸出。即，輸入端101和103分別接收所述低噪聲放大器的差分輸入信號中的一個，并且輸出端141和143輸出放大后的差分輸入信號。下文中，應當理解輸入方中的“+”和“－”對應于所述輸入端并且輸出方中的“+”和“－”對應于輸出端。

如上所述，為了從所接收到的RF信號獲得期望的RF信號，所述低噪聲放大器應該包括充分可變的增益，并且可以通過共射共基放大器單元120或者負載單元130的電路的改進來實現用于提供充分可變的增益的增益控制，如參照圖2和圖3更詳細地描述的。

圖2是根據相關技術的用于描述使用共射共基放大器單元的增益控制方法的電路圖。

參照圖2，更詳細地示出圖1的低噪聲放大器的共射共基放大器單元120的示例。用于通過共射共基放大器單元120執行增益控制的低噪聲放大器包括：晶體管端121，用于根據連接并施加到輸入單元110和負載單元130的偏置電壓(VBias)執行放大操作；第一增益控制器122a，其連接到晶體管端121的一端；以及第二增益控制器122b，其連接到晶體管端121的另一端。

第一增益控制器122a和第二增益控制器122b中的每一個包括涉及增益控制的N個晶體管TR_GC0到TR_GC(N-1)。在圖2中示出的電路圖中，RF信號被傳送到根據外部電路(未示出)的控制選擇的一個或多個晶體管，從而控制增益，因此可以確定RF輸出信號的大小。

圖3是根據相關技術的用于描述通過負載單元的增益控制方法的電路圖。

參照圖3，更詳細地示出圖1的低噪聲放大器的負載單元130。用于通過負載單元130執行增益控制的低噪聲放大器包括：第三增益控制器132a，其連接到共射共基放大器單元120的一端以控制RF信號的增益，并且所述低噪聲放大器也包括：第四增益控制器132b，其連接到共射共基放大器單元120的另一端以控制所述RF信號的增益。第三增益控制器132a和第四增益控制器132b中的每一個包括：涉及增益控制的N個晶體管TR_GC0到TR_GC(N-1)；以及電阻器，R₀到R_(N-1)，所述電阻器中的每一個分別連接到晶體管TR_GC0到TR_GC(N-1)中的每一個的一端。

在圖3中示出的電路圖中，RF信號被傳送到根據外部電路(未示出)的控制選擇的至少一個晶體管，并且根據連接到至少一個所選擇的晶體管的一端的相應電阻的電阻值來控制增益，因此可以確定RF輸出信號的大小。

發明內容

技術問題

參照圖2和圖3所述的相關技術中的增益控制方法將N-1個附加的晶體管用于N個級的增益控制。因此，可能生成與多個增加的晶體管相對應的寄生分量，并且所生成的寄生分量可能導致RF放大器的頻率特性、噪聲特性、線性及其它特性的惡化。

因此，存在對于在不出現RF放大器能力的下降的同時控制增益的系統及方法的需要。

技術方案

本發明的各方面是至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供下述的優點。因此，本發明的一個方面是提供通信系統中的射頻(RF)放大器及控制它的方法。