[發(fā)明專利]一種抗干擾網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010872031.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN112003571B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張有明;唐旭升;黃風(fēng)義;孫一龍;余正義;李俊杰;姜楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);上海表象信息科技有限公司;南京展芯通訊科技有限公司
• 主分類號(hào): H03F1/02
• 分類號(hào): H03F1/02;H03F1/26;H03F1/56
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發(fā)明公開了一種抗干擾網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用，所述抗干擾網(wǎng)絡(luò)包含四個(gè)電感線圈即第一至第四電感線圈，抗干擾網(wǎng)絡(luò)由電感線圈之間的耦合效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，其中有兩個(gè)線圈為并聯(lián)連接關(guān)系，這四個(gè)電感線圈組成了一個(gè)三端口的高階變壓器耦合網(wǎng)絡(luò)，輸入輸出傳遞函數(shù)具有頻率選擇特性，采用本抗干擾網(wǎng)絡(luò)的低噪聲放大器可以對(duì)帶外干擾信號(hào)進(jìn)行有效抑制，且所采用的抗干擾高階變壓器耦合網(wǎng)絡(luò)不會(huì)惡化放大器的噪聲系數(shù)，增益等指標(biāo)，同時(shí)也不會(huì)增加直流功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗干擾網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用，屬于電路與系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是微電子與固體電子學(xué)的射頻與模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來無線通信技術(shù)發(fā)展迅速，智能手機(jī)，平板電腦等便捷式終端逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡墓ぞ撸凸模呒啥鹊臒o線收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)變大非常重要。由于多種無線系統(tǒng)共存，應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，每個(gè)收發(fā)機(jī)面臨著其他收發(fā)機(jī)的嚴(yán)重干擾，同時(shí)也需要承受自身的自干擾，因此干擾抑制技術(shù)是寬帶無線收發(fā)機(jī)中核心和關(guān)鍵技術(shù)。

在無線收發(fā)機(jī)中，接收機(jī)的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。在接收射頻小信號(hào)時(shí)，接收系統(tǒng)的而工作頻段以外(簡(jiǎn)稱“帶外”)干擾信號(hào)會(huì)改變射頻接收系統(tǒng)電路的工作狀態(tài)，對(duì)視頻接收系統(tǒng)的增益，噪聲，帶寬，線性度等性能造成不良的影響，甚至?xí)绊懡邮諜C(jī)的正常工作。同時(shí)，由于射頻接收機(jī)電路本身存在非線性，位于工作頻段以內(nèi)(簡(jiǎn)稱“帶內(nèi)”)的有用信號(hào)附件的干擾信號(hào)會(huì)產(chǎn)生再生頻譜，這些再生頻譜可能會(huì)直接影響到有用信號(hào)，降低接收機(jī)的靈敏度。因此，在距離天線最近的低噪聲放大器中抑制干擾信號(hào)對(duì)保證接收機(jī)正常工作，提升接收機(jī)性能具有重要意義。

具有干擾抑制的低噪聲放大器電路實(shí)現(xiàn)干擾抑制常用的方法是濾波方法或反饋抵消方法。濾波方法是在低噪聲放大器電路的輸入端或者輸出端串聯(lián)一個(gè)濾波器，濾除干擾信號(hào)。但是，輸入端的濾波器在低噪聲放大器的輸入端引入了噪聲源，將惡化噪聲放大器的噪聲系數(shù)與輸入阻抗匹配，輸出端的濾波器將影響到低噪聲放大器的增益。反饋抵消方法是在利用反饋電路，將經(jīng)低噪聲放大器放大后的干擾信號(hào)反饋到低噪聲放大器的輸入端，抵消干擾信號(hào)。但是這種方法中反饋電路將惡化放大器放大后的噪聲系數(shù)，輸入阻抗匹配和增益，同時(shí)有源反饋電路也將增加直流功耗。

文獻(xiàn)“D.Zhang,P.Li,X.Xu and H.Xu,A 7-9GHz LNA Utilizing InputMatching Filter for Out-of-Band Interference Rejection,2019IEEE Asia-PacificMicrowave Conference(APMC),Singapore.”采用了匹配濾波方法實(shí)現(xiàn)具有干擾抑制的低噪聲放大器電路，該設(shè)計(jì)通過在低噪聲放大器的輸入端引入濾波器型匹配網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)芯片上的噪聲匹配和帶外干擾抑制。通過引入匹配濾波器網(wǎng)絡(luò)，3級(jí)LNA芯片可以實(shí)現(xiàn)超過67dB的干擾抑制，增益為25dB。該電路雖然可以實(shí)現(xiàn)67dB的干擾抑制，但是由于輸入端增加了濾波器單元，引入的噪聲會(huì)惡化噪聲系數(shù)，同時(shí)增加的濾波器單元會(huì)帶來額外的回波損耗，降低了低噪聲放大器的增益。

文獻(xiàn)“K.Wang,C.Meng,T.Lo,and G.Huang,“0.35-μm SiGe BiCMOS weaver imagerejection receiver with 60-GHz double-quadrature sub-harmonic Schottky Diodemixer and 10-GHz double quadrature Gilbert mixer,”in 2017IEEE Asia PacificMicrowave Conference,2017,pp.899–902.”，采用了鏡像抑制混頻器的接收機(jī)方法，其接收機(jī)工作頻率范圍可以覆蓋48-62GHz，可以實(shí)現(xiàn)約40dB的鏡像頻率干擾抑制。但此接收機(jī)中共采用了6個(gè)混頻器，極大的增加了系統(tǒng)復(fù)雜程度，且毫米波頻段的寬帶正交本振信號(hào)存在較大的幅度相位誤差，會(huì)進(jìn)一步影響系統(tǒng)干擾抑制的能力。

綜上所述，傳統(tǒng)的射頻/毫米波接收機(jī)干擾抑制方法具有工作帶寬窄，噪聲系數(shù)大，增益減小，增加直流功耗等問題，目前缺少有效的射頻域/毫米波域的臨近信道干擾抑制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容