[發明專利]一種頻段可重構的寬帶低噪聲放大器

有效

• 申請號: 202110850197.8
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113676145B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王勇;陳滿健;王振宇;楊濤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68;H03F1/26;H03F1/42
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種頻段可重構的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，包括寬帶低噪聲放大級、耦合線、直通端端接電感、直通端端接電容、隔離端端接電容、高頻段放大級和單刀雙擲開關；

所述寬帶低噪聲放大級的輸出端與耦合線的輸入端相連，耦合線的直通端與單刀雙擲開關的第一轉動端、直通端端接電感的一端、直通端端接電容的一端相連，耦合線的耦合端與高頻段放大級的輸入端相連，高頻段放大級的輸出端與單刀雙擲開關的第二轉動端相連，耦合線的隔離端與隔離端端接電容的一端相連，直通端端接電感、直通端端接電容和隔離端端接電容的另一端均接地，寬帶低噪聲放大級的輸入端作為所述頻段可重構寬帶低噪聲放大器的輸入端，單刀雙擲開關的固定端作為所述頻段可重構寬帶低噪聲放大器的輸出端；

所述寬帶低噪聲放大級用于將輸入的寬帶信號進行放大處理，并輸入至耦合線的輸入端，所述耦合線的耦合端和直通端將放大輸入的寬帶信號分為高頻段信號和低頻段信號；寬帶低噪聲放大級由兩個基于電阻負反饋和感性負反饋的電感峰化共源共柵結構子放大級組成，其中，單個電感峰化共源共柵結構子放大級包括共柵極晶體管、共源極晶體管、電感、電容和電阻；共柵極晶體管的柵極連接有柵極電感，共柵極晶體管的源極和共源極晶體管的漏極之間連接有中間電感，共柵極晶體管的漏極和電源之間連接有負載電感，共柵極晶體管的漏極和共源極晶體管的柵極均由電阻、電容串聯構成的負反饋網絡連接；

所述高頻段信號經高頻段放大級放大后與低頻段信號通過單刀雙擲開關進行選擇輸出。

2.如權利要求1所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述寬帶低噪聲放大級主要用于輸入寬頻帶信號的低噪聲放大，其增益波動通過后級放大級補償的方式來減小。

3.如權利要求1所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述耦合線和直通端端接電感、直通端端接電容三者形成頻帶耦合，通過調節耦合線的長度、寬度、線間距和端接電感、端接電容的值確定通過直通端口和耦合端口信號的頻率，實現頻段重構。

4.如權利要求1所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述高頻段放大級主要用來提高高頻段信號的增益，同時補償寬帶信號經耦合線耦合造成的增益衰減，減小帶內增益波動。

5.如權利要求4所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述高頻段放大級包括兩個子放大級結構，第一子放大級與寬帶低噪聲放大級的子放大級相同，為基于電阻負反饋和感性負反饋的電感峰化共源共柵結構，第二子放大級為共源極放大結構，共源極晶體管的漏極和電源之間連接有負載電感，漏極和柵極連接有電阻、電容串聯組成的負反饋網絡，源極連接到地。

6.如權利要求1所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，若信號經寬帶低噪聲放大級放大后再通過耦合線直通端得到的低頻段信號增益相比于高頻段信號增益較小，則在單刀雙擲開關第一轉動端和耦合線直通端之間設置低頻段放大級，以減小帶內增益波動。

7.如權利要求6所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述低頻段放大級采用與高頻段放大級相同的電路結構。

8.如權利要求1所述的寬帶低噪聲放大器，其特征在于，所述單刀雙擲開關包括4個開關晶體管和一個匹配電感。