[發明專利]一種多頻段低噪聲放大方法及多頻段低噪聲放大器

在審

• 申請號: 201510628286.2
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN105141263A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 韓琪
• 申請（專利權）人: 株洲宏達天成微波有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/45
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 吳志勇

1.一種多頻段低噪聲放大方法，其特征在于：采用兩個諧振網絡并聯的形式來提高增益和拓展帶寬；在電路中設置有可變電容元件，通過調諧輸入匹配網絡中的可變電容元件使放大器工作在多個不同頻段，在多個頻段內達到了較小的噪聲系數和較高的增益，并在多個頻段內都實現了輸入輸出50Ω阻抗匹配。

2.如權利要求1所述的多頻段低噪聲放大方法，其特征在于：所述的兩個諧振網絡并聯的形式來提高增益和拓展帶寬是在多頻段低噪聲放大電路中設置兩個輸入端，兩個輸入端分別為兩個不同的頻段，一個為高頻段，一個為低頻段，同時在每一個輸入端設有電感、電容與晶體管，由電感、電容，以及晶體管的輸入阻抗共同構成一個輸入串聯匹配網絡，并在電路中設置有可變電容元件，通過調諧輸入匹配網絡中的可變電容元件使放大器工作在多個不同頻段。

3.如權利要求2所述的多頻段低噪聲放大方法，其特征在于：所述的兩個輸入端一個輸入端依次串聯連接電感L1，電容Ｃ1，晶體管M1柵極，電感L1兩端并聯電容C4，電感L1、電容Ｃ1和電容C4與晶體管M1的輸入阻抗共同構成一個輸入串聯匹配網絡，在較高頻率附近匹配50Ω輸入阻抗；另一個輸入端依次串聯連接電感L2，電容Ｃ3，晶體管M2柵極，電感L2兩端并聯電容C5，電感L2、電容Ｃ3和電容C5與晶體管M2的輸入阻抗共同構成另一個輸入串聯匹配網絡，在較低頻率附近匹配50Ω輸入阻抗；通過兩個輸入串聯匹配網絡中的無源器件的值分別使兩個輸入串聯匹配網絡分別工作在較高頻率或較低頻段。

4.一種實現權利要求1所述多頻段低噪聲放大方法的多頻段低噪聲放大器，多頻段低噪聲放大器電路采用兩個輸入端，兩個輸入端分別為兩個不同的頻段，一個為高頻段，一個為低頻段，同時在每一個輸入端設有電感、電容與晶體管，由電感、電容，以及晶體管的輸入阻抗共同構成一個輸入串聯匹配網絡，并在電路中設置有可變電容元件，通過調諧輸入匹配網絡中的可變電容元件使放大器工作在多個不同頻段，同時采用兩個諧振網絡并聯的形式來提高增益和拓展帶寬；在多個頻段內達到了較小的噪聲系數和較高的增益，并在多個頻段內都實現了輸入輸出50Ω阻抗匹配。

5.如權利要求4所述的多頻段低噪聲放大器，其特征在于：所述的兩個輸入端一個輸入端依次串聯連接電感L1，電容Ｃ1，晶體管M1柵極，電感L1兩端并聯電容C4，電感L1、電容Ｃ1和電容C4與晶體管M1的輸入阻抗共同構成一個輸入串聯匹配網絡，在較高頻率附近匹配50Ω輸入阻抗；另一個輸入端依次串聯連接電感L2，電容Ｃ3，晶體管M2柵極，電感L2兩端并聯電容C5，電感L2、電容Ｃ3和電容C5與晶體管M2的輸入阻抗共同構成另一個輸入串聯匹配網絡，在較低頻率附近匹配50Ω輸入阻抗；通過兩個輸入串聯匹配網絡中的無源器件的值分別使兩個輸入串聯匹配網絡分別工作在較高頻率或較低頻段。

6.如權利要求5所述的多頻段低噪聲放大器，其特征在于：所述的晶體管M1，M2是放大管，放大晶體管M1與M2的漏極相連且連接晶體管M3的源級，晶體管M3分別與M1，M2構成共源共柵結構；共源共柵結構能夠提高放大器的輸出阻抗；給放大管一個低阻抗負載，使得放大管的增益比較低，降低了放大管的Miller效應對放大器性能的影響；提高了反向隔離度，減弱了本振信號的泄露，同時使放大器成為一個單向化放大器，簡化設計并避免了穩定性問題；同時電容Cext1，Cext2跨接兩個放大管M1與M2的柵源端，用于噪聲匹配，對降低低噪聲放大器的噪聲系數有很大的貢獻。

7.如權利要求6所述的多頻段低噪聲放大器，其特征在于：所述的一個輸入端的放大晶體管M1柵極連接電阻R3，R3的另一端連接開關晶體管M6的源極，另一個輸入端的放大晶體管M2柵極連接金屬R4，R4的另一端連接開關晶體管M7的源極，可變電阻R1和R2串聯連接，R1一端連接電源VDD，另一端連接R2與M6和M7的漏極，R2另一端接地；可變電阻R1,R2是分壓電阻，通過外接信號改變電阻值，提供偏置電壓。

8.如權利要求7所述的多頻段低噪聲放大器，其特征在于：所述的晶體管M6，M7用作開關，柵極接控制信號，用于控制多頻段低噪聲放大器雙輸入端的切換工作；所述的兩個輸入端的放大晶體管M1與M2的漏極相連且連接晶體管M3的源級，晶體管M3的漏級依次連接電感LL1、LL2與電源VDD，電感LL1兩端分別并聯可調電容CL1與CL3，電感LL2兩端分別并聯可調電容CL2與CL4。