[發(fā)明專利]一種射頻前端電路及無線通信芯片

在審

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115412123A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 吳澤森
• 申請（專利權）人: 山東兆通微電子有限公司
• 主分類號: H04B1/44
• 分類號: H04B1/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁曼曼

本申請公開了一種射頻前端電路及無線通信芯片，涉及集成電路技術領域，用于實現(xiàn)射頻信號的收發(fā)，針對目前的射頻前端電路使用到過多電感，增加了芯片的設計難度，也不利于成本控制的問題，提供了一種射頻前端電路，通過開關的設置使得射頻前端電路可以分為發(fā)射模式和接收模式分開進行工作，從而在使用變壓器作為功率放大電路或低噪聲放大電路的一部分時，不會產生沖突，可以共用一個變壓器，從而節(jié)省了不必要的元件，本申請與現(xiàn)有常見的射頻前端電路相比，只有一個片上變壓器，節(jié)省了一個片上電感和一個片上巴倫，從而大大減少了對無線通信芯片面積的占用，使得芯片可以向更小型化的趨勢發(fā)展，同時也節(jié)省了流片成本。

技術領域

本申請涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種射頻前端電路及無線通信芯片。

背景技術

隨著電子技術的快速發(fā)展，互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)隨之普及，很多變壓器和電感都集成到射頻前端電路內部。但是，變壓器和電感集成到電路內部仍然會占用很大的面積，增加了設計和流片的成本。

常用的射頻前端電路如圖1所示，包括：變壓器T1、電感T2、巴倫T3，以及功率放大器(Power Amplifier，PA)、低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，LNA)和天線ant。這樣就使用到了三個電感T1、T2和T3，大大占用了芯片的面積，不利于實際應用中對成本的控制，也增加了芯片電路設計的難度。

所以，現(xiàn)在本領域的技術人員亟需要一種射頻前端電路，解決目前的射頻前端電路使用到過多電感，增加了芯片的設計難度，也不利于成本控制的問題。

發(fā)明內容

本申請的目的是提供一種射頻前端電路及無線通信芯片，解決目前的射頻前端電路使用到過多電感，增加了芯片的設計難度，也不利于成本控制的問題。

一種射頻前端電路，包括：功率放大器、低噪聲放大器、變壓器、天線、第一開關、第二開關、第三開關和第四開關；

功率放大器的第一輸入端和第二輸入端用于接入輸入信號，功率放大器的第一輸出端與變壓器第一側的第一端連接，功率放大器的第二輸出端與變壓器第一側的第二端連接；

低噪聲放大器的輸入端通過第一開關與天線和變壓器第二側的第一端連接，低噪聲放大器的輸出端與變壓器第二側的第二端連接，并通過第二開關與功率放大器共地；

變壓器第一側的兩端還作為差分信號輸出端，并分別通過第三開關和第四開關接地，變壓器第一側的中心抽頭與功率放大器的電源正極連接。

優(yōu)選的，低噪聲放大器包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第一電容、第一電阻和偏置電流源；

第一PMOS管的柵極與第一電容的第一端連接，其公共端作為低噪聲放大器的輸入端，第一PMOS管的漏極與第一NMOS管的漏極連接，其公共端作為低噪聲放大器的輸出端，第一PMOS管的源極與第二PMOS管的漏極連接；

第二PMOS管的源極與為低噪聲放大器供電的電源正極連接，第二PMOS管的柵極與第三PMOS管的柵極連接；

第三PMOS管的源極與偏置電流源連接；

第一電容的第二端與第一電阻的第一端和第一NMOS管的柵極連接；

第一電阻的第二端與低噪聲放大器的基準電壓連接；

第一NMOS管的源極與為低噪聲放大器供電的電源負極連接。

優(yōu)選的，低噪聲放大器的等效輸入阻抗為50歐姆。

優(yōu)選的，低噪聲放大器的輸入端和輸出端之間接入有復阻抗，且滿足第一公式；

其中，第一公式為：