技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻可變?cè)鲆娣糯笃骷夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及寬帶數(shù)控低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃鳌?/p>

背景技術(shù)

在射頻信號(hào)接收鏈路中，可變?cè)鲆娣糯笃鞯淖饔檬窃谳斎胄盘?hào)變化的范圍內(nèi)保證輸出信號(hào)的恒定。從整個(gè)接收鏈路考慮，放大器應(yīng)具有較高的線性度。此外，可變?cè)鲆娣糯笃髯鳛橹蓄l模塊的主要部分之一，應(yīng)具有良好的帶寬來保證信號(hào)的穩(wěn)定傳輸和更有效的抑制非頻帶信號(hào)。

可變?cè)鲆娣糯笃鞲鶕?jù)控制信號(hào)的不同可分為模擬信號(hào)控制可變?cè)鲆娣糯笃骱蛿?shù)字信號(hào)控制可變?cè)鲆娣糯笃?。模擬控制可變?cè)鲆娣糯笃餍枰獑为?dú)構(gòu)造指數(shù)電壓產(chǎn)生電路，GaAs實(shí)現(xiàn)下較為困難。數(shù)控可變?cè)鲆娣糯笃魍ㄟ^控制數(shù)字編碼方式實(shí)現(xiàn)增益的dB線性。相比于模擬信號(hào)控制可變?cè)鲆娣糯笃?，?shù)字信號(hào)控制可變?cè)鲆娣糯笃鞑恍枰獑为?dú)構(gòu)造指數(shù)電壓產(chǎn)生電路，并且可以在離散點(diǎn)優(yōu)化增益值，提高增益精度，同時(shí)也有利于低功耗。因此，數(shù)字可變?cè)鲆娣糯笃饕言絹碓蕉嗟某蔀樯漕l接收鏈路中的主流方式。

數(shù)字可變?cè)鲆娣糯笃髦饕譃殚_環(huán)結(jié)構(gòu)和閉環(huán)結(jié)構(gòu)。這兩者都是通過數(shù)字信號(hào)控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)增益與數(shù)字信號(hào)的dB線性關(guān)系。閉環(huán)結(jié)構(gòu)通過改變反饋網(wǎng)絡(luò)從而改變反饋因子來實(shí)現(xiàn)增益可變，其增益精度高，但是存在帶寬較小、功耗較大等缺點(diǎn)；開環(huán)結(jié)構(gòu)主要通過改變等效跨導(dǎo)或者輸出阻抗來實(shí)現(xiàn)增益可變，一般其增益控制范圍較大，帶寬較寬，功耗較低，但增益精度較差。常見的開環(huán)結(jié)構(gòu)有很多，基于可編程負(fù)載的可變?cè)鲆娣糯笃鳎m然能夠?qū)崿F(xiàn)增益dB線性變化，但放大器的帶寬會(huì)隨著增益的增大而減小?；诙O管負(fù)載差分對(duì)的可變?cè)鲆娣糯笃?，通過改變輸入管和負(fù)載管的跨導(dǎo)來改變放大器的增益，同樣面臨著帶寬變化的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的可變?cè)鲆娣糯笃鞯膶拵c增益不能同時(shí)滿足要求，目的在于提供寬帶數(shù)控低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃鳎沟每勺冊(cè)鲆娣糯笃骶哂袑拵?，增益控制精度高且擁有低噪聲的特點(diǎn)，同時(shí)通過數(shù)字信號(hào)控制開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，能夠使增益達(dá)到精確的線性關(guān)系。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

寬帶數(shù)控低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃?，包括依次連接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、第一級(jí)低噪聲級(jí)、第一級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)、第二級(jí)增益級(jí)、第二級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)、第三級(jí)增益級(jí)、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、第一級(jí)衰減電路、第二級(jí)衰減電路、第三級(jí)衰減電路、第四級(jí)衰減電路；所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)為可變?cè)鲆娣糯笃鞯纳漕l輸入端，所述第四級(jí)衰減電路為可變?cè)鲆娣糯笃鞯纳漕l輸出端；

還包括第一級(jí)低噪聲級(jí)、第二級(jí)增益級(jí)、第三級(jí)增益級(jí)共同連接的電源；

還包括第一級(jí)偏置電路、第二級(jí)偏置電路、第三級(jí)偏置電路，所述第一級(jí)偏置電路一端連接在輸入匹配網(wǎng)絡(luò)與第一級(jí)低噪聲級(jí)連接的線路上，另一端連接在第一級(jí)低噪聲級(jí)與電源連接的線路上；所述第二級(jí)偏置電路一端連接在第一級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)增益級(jí)連接的線路上，另一端連接在第二級(jí)增益級(jí)與電源連接的線路上；所述第三級(jí)偏置電路一端連接在第二級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)與第三級(jí)增益級(jí)連接的線路上，另一端連接在第三級(jí)增益級(jí)與電源連接的線路上；

還包括具有三個(gè)控制端的增益控制電路，其中，一個(gè)控制端連接在輸入匹配網(wǎng)絡(luò)與第一級(jí)低噪聲級(jí)連接的線路上，一個(gè)控制端連接在第一級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)增益級(jí)連接的線路上，還有一個(gè)控制端連接在第二級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)與第三級(jí)增益級(jí)連接的線路上；

所述第一級(jí)低噪聲級(jí)采用三極管Q1，三極管Q1的柵極與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)連接，電源與第一級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)均連接在三極管Q1的漏級(jí)，三極管Q1的源級(jí)接地；所述第二級(jí)增益級(jí)采用三極管Q2，三極管Q2的柵極與第一級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)連接，電源與第二級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)均連接在三極管Q2的漏級(jí)，三極管Q2的源級(jí)接地；所述第三級(jí)增益級(jí)采用三極管Q3，三極管Q3的柵極與第二級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)連接，電源與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)均連接在三極管Q3的漏級(jí)，三極管Q3的源級(jí)接地。

進(jìn)一步地，所述增益控制電路包括三極管Q4、三極管Q5、電阻R7、電阻R8、電阻R9，所述三極管Q4的漏級(jí)和三極管Q5的漏級(jí)連接形成節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接三極管Q1的柵極、三極管Q2的柵極以及三極管Q3的柵極；三極管Q4的柵極連接控制電壓Vc1，三極管Q5的柵極連接控制電壓Vc2；電阻R7、電阻R8、電阻R9依次串聯(lián)，電阻R7連接電阻R8端的另一端接地，電阻R9連接電阻R8端的另一端接電壓Vg；所述三極管Q4的源級(jí)連接在電阻R7與電阻R8連接的線路上，所述三極管Q5的源級(jí)連接在電阻R8與電阻R9連接的線路上。