射频前端发射电路、射频前端接收电路和射频前端电路制造技术

本公开实施例中提供了一种射频前端发射电路、射频前端接收电路和射频前端电路。该电路包括：功率放大器；第一电容C1；巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，另一端并联连接第一电感L1和天线；其中所述第一电感L1与第一电路、第二电路和第三电路并联连接；所述第一电路包括串联连接的第二电容C2和第一开关S1，所述第一开关S1接地；所述第二电路包括串联连接的第三电容C3和第二开关S2，所述第二开关S2接地；所述第三电路包括串联连接的第四电容C4和低噪声放大器，所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。该电路能够抑制本振牵引，改善发射机的性能。

RF front-end transmitting circuit, RF front-end receiving circuit and RF front-end circuit

【技术实现步骤摘要】
射频前端发射电路、射频前端接收电路和射频前端电路
本公开涉及物联网
，尤其涉及一种应用于NB-IOT芯片的抑制本振牵引的射频前端发射电路、射频前端接收电路和射频前端电路。
技术介绍
随着物联网(IoT)需求的日益增长，NB-IoT(窄带物联网)技术已成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。已经出现了大量物与物的联接，这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi和Zigbee等短距通信技术承载。然而NB-IoT的应用范围与这些短距离通信技术的应用范围有很多重叠。在短距离物联网通信技术千亿级市场竞争中，如何使NB-IoT技术迅速抢占更多的市场份额，低成本芯片设计是关键因素之一。NB-IoT芯片与其它通信芯片类似都有射频模块和基带模块。射频模块分为接收机和发射机。发射机中功率放大器(PA)输出的有用信号频率与本振信号频率接近，如果功率放大器发射出去的有用信号功率很大，会直接通过空中辐射干扰压控振荡器，或者在功率放大器电源和硅衬底上产生大量的噪音，这些噪声会通过耦合的方式泄漏到压控振荡器中，干扰压控振荡器，形成本振牵引。由于引入的干扰与震荡频率很接近，无法通过环路滤波器滤除，直接成为环路的一部分，参与环路锁定，因此有些文献也成为注入锁定(injectionlocking)。不论发射机采用直接上变频结构还是极性发射结构，本振牵引问题都会存在。图1为直接上变频结构中本振牵引形成的示意图。即使压控振荡器的频率为载波频率(fLO)的两倍，但由于功率放大器的非线性产生的高次谐波也同样会引起本振牵引，不仅如此这种干扰还会影响电路中的除2电路或混频器中的感性器件。本振牵引过大会恶化发射机的EVM和输出频谱，严重的本振牵引可以导致发射机无法正常工作。抑制本振牵引的办法目前并不多，通过降低压控振荡器的对电源的敏感性，降低发射机功率或提高功率放大器的线性在一定程度上可以减小本振牵引，但是以牺牲发射机性能或增加功耗为代价的。在实际应用中给片外的功率放大器加屏蔽罩也可以减小其辐射，但是会额外增加芯片的成本。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供一种应用于NB-IOT芯片的抑制本振牵引的射频前端发射电路、射频前端接收电路和射频前端电路，至少部分解决现有技术中存在的问题。第一方面，本公开实施例提供了一种抑制本振牵引的射频前端电路，包括：功率放大器，被配置为对输入信号进行放大；第一电容C1；巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，并且另一端并联连接第一电感L1和天线；其中所述第一电感L1与第一电路、第二电路和第三电路并联连接；所述第一电路包括串联连接的第二电容C2和第一开关S1，所述第一开关S1接地；所述第二电路包括串联连接的第三电容C3和第二开关S2，所述第二开关S2接地；并且所述第三电路包括串联连接的第四电容C4和低噪声放大器，并且所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述功率放大器包括一个或者多个跨导单元，以通过切换所述跨导单元来改变所述输入信号的增益。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述跨导单元包括：第一放大管和第二放大管，输入信号被输入到所述第一放大管的栅极，所述第一放大管的源极接地，所述第一放大管的漏极与所述第二放大管的源极连接，并且所述第二放大管的漏极作为所述跨导单元的输出。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述巴伦的输入电感与所述第一电容构成的谐振网络的谐振频率被设置为与所述射频前端电路的发射频率大致相等。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述巴伦的输出经由电容与所述天线连接。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一电感L1与第二电容C2构成陷波器，所述陷波器的谐振频率约为2倍的本振频率f，所述第一电感L1与第二电容C2满足：其中ω为f的角频率，f为本振频率。根据本公开实施例的一种具体实现方式，在发射模式下，所述第一开关S1闭合，并且所述第二开关S2断开。根据本公开实施例的一种具体实现方式，在发射模式下，所述第一开关S1断开，并且所述第二开关S2闭合。第二方面，本公开实施例提供了一种射频前端发射电路，所述电路包括：功率放大器，被配置为对输入信号进行放大；第一电容C1；巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，并且另一端连接天线；以及附加电路，所述附加电路与所述天线并联连接，并且包括串联连接的第一电感L1和第二电容C2，并且所述附加电路的另一端接地。第三方面，本公开实施例提供了一种射频前端接收电路，所述电路包括：天线，用于接收信号；附加电路，所述附加电路与所述天线连接，并且包括串联连接的第一电感L1和第三电容C3，其中所述第一电感L1被设置得比所述第三电容C3更靠近所述天线；以及第一电路，被连接在所述第一电感L1和第三电容C3之间，并且所述第一电路包括第四电容C4和低噪声放大器，且所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。本公开实施例中的抑制本振牵引的射频前端电路，包括：功率放大器，被配置为对输入信号进行放大；第一电容C1；巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，并且另一端并联连接第一电感L1和天线；其中所述第一电感L1与第一电路、第二电路和第三电路并联连接；所述第一电路包括串联连接的第二电容C2和第一开关S1，所述第一开关S1接地；所述第二电路包括串联连接的第三电容C3和第二开关S2，所述第二开关S2接地；并且所述第三电路包括串联连接的第四电容C4和低噪声放大器，并且所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。该电路能够抑制本振牵引，改善发射机的性能。在发射模式下，电感L1与电容C2组成的谐振网络，可以减小功率放大器输出的2次谐波，并且在接收模式下，电感L1为接收机匹配网络的一部分。接收和发射模式下复用电感L1可以节省芯片的成本。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本公开实施例提供的直接上变频结构中本振牵引形成的示意图；图2为本公开实施例提供的应用于NB-IOT芯片的抑制本振牵引的射频前端电路的结构示意图；图3为本公开实施例提供的L1与C2组成的陷波器的电路图；图4为本公开实施例提供的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制本振牵引的射频前端电路，其特征在于，包括：/n功率放大器，被配置为对输入信号进行放大；/n第一电容C1；/n巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，并且另一端并联连接第一电感L1和天线；其中/n所述第一电感L1与第一电路、第二电路和第三电路并联连接；/n所述第一电路包括串联连接的第二电容C2和第一开关S1，所述第一开关S1接地；/n所述第二电路包括串联连接的第三电容C3和第二开关S2，所述第二开关S2接地；并且/n所述第三电路包括串联连接的第四电容C4和低噪声放大器，并且所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制本振牵引的射频前端电路，其特征在于，包括：
功率放大器，被配置为对输入信号进行放大；
第一电容C1；
巴伦，所述巴伦的输入电感与所述第一电容C1构成谐振网络，所述谐振网络与所述功率放大器的输出连接，所述巴伦的输出一端接地，并且另一端并联连接第一电感L1和天线；其中
所述第一电感L1与第一电路、第二电路和第三电路并联连接；
所述第一电路包括串联连接的第二电容C2和第一开关S1，所述第一开关S1接地；
所述第二电路包括串联连接的第三电容C3和第二开关S2，所述第二开关S2接地；并且
所述第三电路包括串联连接的第四电容C4和低噪声放大器，并且所述第四电容C4与所述低噪声放大器的输入连接。


2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述功率放大器包括一个或者多个跨导单元，以通过切换所述跨导单元来改变所述输入信号的增益。


3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述跨导单元包括：第一放大管和第二放大管，输入信号被输入到所述第一放大管的栅极，所述第一放大管的源极接地，所述第一放大管的漏极与所述第二放大管的源极连接，并且所述第二放大管的漏极作为所述跨导单元的输出。


4.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述巴伦的输入电感与所述第一电容构成的谐振网络的谐振频率被设置为与所述射频前端电路的发射频率大致相等。


5.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述巴伦的输出经由电容与所述天线连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：梁振，石磊，徐肯，杨寒冰，邓进丽，
申请(专利权)人：广州粒子微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44