谐波抑制方法及相应的低噪声放大器、通信终端技术

本发明专利技术公开了一种谐波抑制方法及相应的低噪声放大器、通信终端。在该谐波抑制方法中，在低噪声放大器的谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。本发明专利技术通过隔离单元把谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络隔离开来，相互之间互不影响，也没有任何折中关系，可以分开独立设计。这样大大提高了信号放大电路的设计灵活性，同时也降低了设计难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种面向低噪声放大器的谐波抑制方法，同时也涉及采用该谐波抑制方法的低噪声放大器及相应的通信终端，属于集成电路

技术介绍
低噪声放大器(low-noise amplifier)是一种噪声系数很低的放大器，具有尺寸小、重量轻和成本低等优异特性，特别是在射频特性方面具有低噪声、宽频带和高增益的特点。目前，低噪声放大器一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的信号放大电路等。随着电子产品集成度的不断提高以及功耗的不断降低，电子元器件的特征尺寸不断减小，电源电压不断下降，其线性动态范围也随着电压的下降而下降，对谐波的抑制要求越来越高。在现有技术中，普遍采用的谐波抑制手段是将谐波抑制单元镶嵌在输出匹配网络/输入匹配网络中，其谐波抑制能力通常与阻抗匹配是折中关系，而且这种设计方式增加了电路的设计难度，降低了设计的灵活性。美国高通公司在国际申请号为PCT/US2014/050719的PCT申请中公开了一种用于共栅放大器的谐波抑制器。在该专利申请中，从传输线接收到的射频信号提供至共栅放大电路中晶体管的源极。连接至源极的串联谐振对于射频信号中干扰的射频分量提供了至接地的低阻抗路径。调谐串联谐振以提供高阻抗至居中在感兴趣频率上的频率频带，并且分流在居中于感兴趣频率上频率频带外的干扰的射频分量。干扰的射频分量可以包括感兴趣频率的谐波。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种面向低噪声放大器的谐波抑制方法。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供采用上述谐波抑制方法的低噪声放大器。本专利技术所要解决的又一技术问题在于提供一种采用上述谐波抑制方法的通信终端。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种面向低噪声放大器的谐波抑制方法，在低噪声放大器的谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。其中较优地，所述隔离单元由一个或一个以上的晶体管组成。其中较优地，所述晶体管为NMOS器件。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种低噪声放大器，采用上述的谐波抑制方法，在谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。其中较优地，还包括输出偏置电感，所述输出偏置电感连接在电源与所述输出匹配网络之间，用于为低噪声放大器提供直流偏置点。其中较优地，还包括放大单元；所述放大单元连接在输入匹配网络与所述谐波抑制单元之间，所述谐波抑制单元一方面连接所述放大单元，另一方面连接所述隔离单元；所述隔离单元连接在所述谐波抑制单元与输出匹配网络之间。其中较优地，还包括输入偏置电阻，所述输入偏置电阻的一端连接所述放大单元的直流工作点控制端，另一端连接直流偏置信号，用于实现直流偏置信号与射频信号的高阻隔离。其中较优地，在所述放大单元中，所述直流工作点控制端与信号输入端是同一端口。其中较优地，所述谐波抑制单元具有一个或多个期望抑制的谐波频率谐振点。其中较优地，所述谐波抑制单元为LC并联谐振电路或LC串联谐振电路。其中较优地，还包括隔离单元偏置电阻，所述隔离单元偏置电阻的一端连接所述隔离单元的直流工作点控制端，另一端连接直流偏置信号。其中较优地，还包括隔直电容，所述隔直电容的一个极板连接至谐振电感的一端，另一极板连接到交流地，从而与所述谐振电感、所述隔离单元中的寄生电容一起形成LC串联谐振电路。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种通信终端，包括信号放大电路，该信号放大电路中采用上述的低噪声放大器。本专利技术所提出的谐波抑制方法通过隔离单元把谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络隔离开来，相互之间互不影响，也没有任何折中关系，可以分开独立设计。这样大大提高了信号放大电路的设计灵活性，同时也降低了设计难度。附图说明图1(a)是一个典型的低噪声放大器的电路原理图；图1(b)为一个典型的输出匹配网络/输入匹配网络的电路原理图；图2为本专利技术所提供的谐波抑制装置的第一实施例示意图；图3为本专利技术所提供的谐波抑制装置的第二实施例示意图；图4为本专利技术所提供的谐波抑制装置的第三实施例示意图；图5是根据示例性实施例示出的一种通信终端的框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。首先需要说明的是，在本专利技术的各个实施例中，所涉及的通信终端指可以在移动环境中使用，支持GSM，EDGE、TD_SCDMA、TDD_LTE，FDD_LTE等多种通信制式的计算机设备，包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。此外，该低噪声放大器也适用于其他信号放大电路应用的场合，例如兼容多种通信制式的通信基站等。图1(a)是一个典型的低噪声放大器的电路原理图，其中输入匹配网络(Input Match)和输出匹配网络(Output Match)分别连接晶体管的漏极和栅极，相应的偏置电压加到晶体管的源极。通过适当的参数调整，可以实现射频信号的低噪声放大。图1(b)为一个典型的输出匹配网络/输入匹配网络的电路原理图，图中虚线框所示为谐波抑制单元，其与匹配网络共用器件，是输出匹配网络/输入匹配网络的组成部分。前已述及，这种将谐波抑制单元镶嵌到输出匹配网络/输入匹配网络中的设计方式是现有技术中普遍采用的做法，存在电路设计难度高、设计灵活性较低的缺陷。针对上述缺陷，本专利技术提出了一种新的低噪声放大器谐波抑制方法—通过隔离单元将谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络隔离开来，一方面可以避免由于谐波抑制单元导致输出阻抗的变化，实现分开独立设计，另一方面使得低噪声放大器输出信号的线性度得到提升。在实践中，该隔离单元可以由一个或一个以上的晶体管组成，可以是同类型的晶体管也可以是不同类型的晶体管，如MOS管与BJT管的组合等。关于该低噪声放大器谐波抑制方法的实现细节，将结合下述的各个实施例展开详细具体的说明。第一实施例：图2为本专利技术所提供的谐波抑制装置的第一实施例示意图。如图2所示，整个低噪声放大器20包括输入匹配网络21、放大单元22、隔离单元23、谐波抑制单元24、输出匹配网络25、输出偏置电感26以及输入偏置电阻27。其中，射频信号首先进入输入匹配网络21，然后进入放大单元22中晶体管(包括但不限于MOS管或三极管，下同)的栅极。相应的第一偏置电压VBIAS1经过输入偏置电阻27也输入放大单元22中晶体管的栅极。放大单元22中晶体管的漏极连接谐波抑制单元24。谐波抑制单元24经过隔离单元23连接输出匹配网络25。该输出匹配网络25向负载器件输出经过放大单元22放大的射频信号。另外，输出偏置电感26同时连接输出匹配网络25和隔离单元23。第二偏置电压VBIAS2输入隔离单元23中晶体管的栅极。在第一实施例中，输入匹配网络21可以是任何符合实现阻抗变换的匹配网络结构，其端口212连接输入信号，端口211连接放大单元22的输入端口221。输出匹配网络25也可以是任何符合实现阻抗变换的匹配网络结构，其端口251连接隔离单元23的输出信号，端口252连接负载器件。放大单元22可以由一个或一个以上的晶体管所组成，可以是同类型的晶体管也可以是不同类型的晶体管。放大单元22的输入端221连接至输入匹配网络21的一端211，直流工作点控制端222连接至输入偏置电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向低噪声放大器的谐波抑制方法，其特征在于在低噪声放大器的谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。

【技术特征摘要】
1.一种面向低噪声放大器的谐波抑制方法，其特征在于在低噪声放大器的谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。2.如权利要求1所述的谐波抑制方法，其特征在于：所述隔离单元由一个或一个以上的晶体管组成。3.如权利要求2所述的谐波抑制方法，其特征在于：所述晶体管为NMOS器件。4.一种低噪声放大器，其特征在于采用权利要求1～3中任意一项所述的谐波抑制方法，在谐波抑制单元与输出匹配网络/输入匹配网络之间设置隔离单元。5.如权利要求4所述的低噪声放大器，其特征在于还包括输出偏置电感，所述输出偏置电感连接在电源与所述输出匹配网络之间，用于为低噪声放大器提供直流偏置点。6.如权利要求4所述的低噪声放大器，其特征在于还包括放大单元；所述放大单元连接在输入匹配网络与所述谐波抑制单元之间，所述谐波抑制单元一方面连接所述放大单元，另一方面连接所述隔离单元；所述隔离单元连接在所述谐波抑制单元与输出匹配网络之间。7.如权利要求6所述的低噪声放大器，其特征在于还包括输入偏置电阻，所述输入偏置电阻的一端连接所述放大单元的直流工作点控制端，另一端连接直流偏置信号，用于实现直流偏置信号与射频信号的高阻隔离。8.如权利要求7所述的低噪声放大器，其特征在于在所述放...

【专利技术属性】
技术研发人员：万文华，
申请(专利权)人：唯捷创芯天津电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12