[實用新型]基于全局噪聲抵消方法的低噪聲放大器

有效

• 申請號: 201822131546.7
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN209345109U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 劉洋;王昭昊;楊建磊;趙巍勝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學青島研究院
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F1/56;H03F3/195
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 陳磊

本實用新型所述基于全局噪聲抵消方法的低噪聲放大器，提供一種新的低噪聲放大器電路設計與抵消方法，以期在信號輸出節點處通過反相相加而實現全部有源器件的噪聲抵消，達到兼顧降低噪聲系數與保持較大增益的雙重目的。即將低噪聲放大器電路設計為雙支路結構。所述的低噪聲放大器電路，具有結構相同、且完全對稱的結構形式；每一支路，均由一個共柵極輸入級和帶有電阻反饋的共源極放大級電路構成；信號從兩個共柵極的源極輸入，分別經過兩個支路后，在兩個共源極的漏極輸出；每一支路中的有源器件，其兩端的噪聲均沿兩個支路、不同方向，分別傳輸至輸出節點，利用在輸出節點的反相關系而相加實現抵消。

技術領域

本實用新型涉及實現全部有源器件噪聲得以抵消的低噪聲放大器，屬于射頻集成電路領域。

背景技術

隨著無線通訊技術的快速發展，對射頻接收系統的性能提出了越來越高的要求。低噪聲放大器作為射頻接收系統的第一級電路，其對接收系統的噪聲性能有著決定性的作用。低噪聲放大器作為第一級電路，放大微弱信號，供后級電路再處理，但在放大的同時，低噪聲放大器的噪聲也會同信號一起被后級電路放大，所以需要優化噪聲系數。除了降低噪聲系數以外，還需在輸入阻抗匹配、增益、帶寬、功耗和線性度等關鍵指標方面做出相應改進。

傳統的低噪聲放大器通常在輸入阻抗匹配和低噪聲系數之間存在取舍，不能兩者兼顧。為了打破這種取舍，誕生了噪聲抵消技術。噪聲抵消技術利用電路不同模塊之間噪聲和信號的相位差異，使輸出信號相加增強，而噪聲相加抵消。

目前較為常見的噪聲抵消技術，有單支路與雙支路結構的低噪聲放大器。雙支路結構是利用主路和輔路之間的配合，使得輸入管不同兩個電極之間的信號在輸出加強，噪聲抵消。相比于單支路的低噪聲放大器，雙支路的低噪聲放大器對兩個支路的信號都進行放大，使得信號總的增益變得更大，而且兩支路之間的相位失調更小，噪聲抵消的效果更好。

如在先公開以下方案內容的專利申請，申請號為CN201320460700.X，名稱為一種雙路噪聲抵消型電流復用低噪聲放大器，該放大器包含共源級放大器、共柵級放大器、信號隔離和電流復用網絡、以及片外接收網絡。其中，共源級放大器包括第一N型金屬氧化物晶體管(N₁)、第一電阻(R₁)、第三電阻(R₃)、第一電容(C₁) 和第六電容(C₆)；共柵級放大器包括第二N型金屬氧化物晶體管(N₂)、第二電阻 (R₂)、第二電容(C₂)和第五電容(C₅)；信號隔離和電流復用網絡包括由第一電感(L₁)和第三電容(C₃)構成的第一諧振網絡，以及由第二電感(L₂)和第四電容 (C₄)構成的第二諧振網絡等。

上述在先申請專利雖然也是雙支路結構，但其實現的噪聲抵消仍屬現有常規技術手段。即利用后級輔助電路抵消輸入級的噪聲，而且只是實現了兩條支路輸入級的噪聲抵消。對于兩個支路全部有源器件來說，進行噪聲抵消的方法手段與電路結構設計仍屬空白，難以達到解決全局噪聲抵消的要求。

有鑒于此，特提出本專利申請。

實用新型內容

本實用新型所述基于全局噪聲抵消方法的低噪聲放大器，在于解決上述現有技術存在的問題而提供一種新的低噪聲放大器電路設計與抵消方法，以期在信號輸出節點處通過反相相加而實現全部有源器件的噪聲抵消，達到兼顧降低噪聲系數與保持較大增益的雙重目的。

為實現上述設計目的，所述基于全局噪聲抵消方法的低噪聲放大器，具有結構相同、且完全對稱的雙支路結構，以期極大地優化噪聲系數。

每一支路，均由一個共柵極輸入級和帶有電阻反饋的共源極放大級電路構成；兩個所述共柵極的源極作為信號輸入端，兩個所述帶有電阻反饋的共源極放大級電路的漏極作為信號輸出節點。