一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器制造技术

本发明专利技术提供一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器，本发明专利技术技术方案通过在输出匹配网络中引入了片内多个变压器串联，每个变压器副端的每个差分抽头支持一路输出，所以每个变压器可以支持两路输出，n个变压器总共可以支持2n路输出。片上变压器的频率响应范围比传统LC设计宽，新设计的输出匹配可以很好的支持宽带多频需求。因此，本技术方案可以覆盖较宽的频率范围，同时满足多路输出，与传统技术相比降低功耗，减小面积和制造成本。减小面积和制造成本。减小面积和制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器


[0001]本专利技术涉及一种低噪声放大器，尤其涉及一种用于卫星导航接收机得低噪声放大器。

技术介绍

[0002]卫星导航在航空航天中的应用越来越广泛，GPS与
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北斗
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卫星导航定位导航系统也在逐步地推广和应用，并深刻的影响着如通信、交通、电力等各行各业。随着近年来各种无线通信标准不断发展和完善，各大通信公司都增加了对多标、多模式、多频段移动设备的兴趣，未实现接收机快速、连续、精确定位，多个卫星导航系统组合使用是发展趋势，多种导航系统的多模用户机满足了这种需求。多模用户机不但可以提升定位精度，还可以在一个系统失效时，另一个系统发挥作用，可以应对许多突发事件。因此，实现可兼容多种无线通信技术标准的多频段移动接收终端成为了目前的研究热点。
[0003]低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)在整个接收机的设计中占有非常重要的地位。传统的低噪声放大器设计只有一路输出，并且频率响应只能覆盖1.1G至1.2G或者1.5G至1.6G。而新的高精度多频多模卫星导航接收机需要宽频低噪放，频率响应需要覆盖1.1G至1.6G，同时需要支持多路同时输出。传统的解决方案是使用多个窄带接收机和功分器来实现，弊端是功耗大，产品的面积和体积过大，制造成本过高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种用于卫星导航接收机得低噪声放大器，能够覆盖较宽的频率范围，满足多路输出的同时降低功耗，减小面积和成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器，包括片外输入匹配网络模块、片上输出匹配网络模块，片内放大模块，其中，所述片上输出匹配网络模块包括片上多个变压器，所述片上多个变压器相互串联，每个变压器的两个差分抽头支持两路输出。
[0006]可选的，所述片上多个变压器中的每个变压器的中间抽头接地。
[0007]可选的，所述片外输入匹配网络模块包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容，第三电容，其中，所述第一电感一段接输入信号，另一端分别与所述第一电容、所述第二电容的一端相连，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的另一端与所述第三电容及所述第二电感相连，所述第二电感的另一端接地，所述第三电容的另一端与所述片内放大模块的信号输入端相连，所述片内放大模块通过所述第三电感后接地。
[0008]可选的，所述片内放大模块包括NMOS器件，其中，所述第三电容的一端与所述NMOS器件的栅极相连；所述NMOS器件的源极与所述第三电感一端相连，所述第三电感的另一端接地；所述NMOS器件的漏端连接至所述片上输出匹配网络模块。
[0009]可选的，所述片上串联的多个变压器中一端变压器的初级线圈与所述片内放大模块相连，所述片上串联的多个变压器中另一端变压器的初级线圈连接至电源电压。
[0010]可选的，所述片内放大模块包括NMOS器件M1、NMOS器件M2，其中，所述片外输入匹配网络模块与所述NMOS器件M1的栅极相连；所述NMOS 器件M1的源极与所述第三电感的一端相连，所述第三电感的另一端接地；所述NMOS器件M1的漏极与所述NMOS器件M2的源极相连，所述NMOS 器件M2的漏极连接至片上输出匹配网络模块，所述NMOS器件M2的栅极连接至电源电压。
[0011]可选的，所述片上多个变压器是抽头式平面片上变压器、交叉互绕平面片上变压器、对称互绕式平面片上变压器或层叠式片上变压器。
[0012]可选的，所述片上输出匹配网络模块及所述片内放大模块采用CMOS工艺制造。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下的优点：本专利技术通过在输出匹配网络中引入了片内多个变压器串联，每个变压器副端的每个差分抽头支持一路输出，所以每个变压器可以支持两路输出，n个变压器总共可以支持 2n路输出。片上变压器的频率响应范围比传统LC设计宽，新设计的输出匹配可以很好的支持宽带多频需求。此外，因为每个变压器的中间抽头接地，射频输出管脚即变压器的副端抽头不需要额外的ESD保护器件。因此，本技术方案可以覆盖较宽的频率范围，同时满足多路输出，与传统技术相比降低功耗，减小面积和制造成本。
附图说明
[0014]图l为现有一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器电路示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例一的一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器电路示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例二的一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器电路示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例二电路噪声系数仿真曲线；
[0018]图5为本专利技术实施例二电路输入匹配仿真曲线；
[0019]图6为本专利技术实施例二电路输出匹配仿真曲线；
[0020]图7为本专利技术实施例二电路增益仿真曲线。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0022]如图1所示，为现有一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器电路示意图。所述低噪声放大器由窄带输入匹配网络模块11、有源器件模块12及窄带输出匹配网络模块13构成。所述输入匹配网络模块11包括电感Lg，电容Cin，电感Ldeg；所述有源器件模块包括NMOS器件；所述输出匹配模块13包括电感Lload，电容Cout，所述低噪声放大器包含至多一个输入OUT。在信号传输过程中，为实现信号的最大功率传输，要求所述电路实现阻抗匹配。图1 中所示低噪声放大器有且只有一路输出，阻抗匹配到50欧姆，频率响应只能覆盖1.1G
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1.2G赫兹或者1.5G
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1.6G赫兹。如果需要多路输出时，则需要多个接收机和功分器来实现，芯片的功耗大、面积大，导致成本高。
[0023]本专利技术实施例一如图2所示，为一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器电路示意图。如图2所示，所述本专利技术实施例的低噪声放大器包括片外输入匹配网络模块21、片上输出匹配网络模块22，片内放大模块23，其中，所述片上输出匹配网络模块22包括包括片上
多个变压器X1......Xn，所述片上多个变压器相互串联，每个变压器的两个差分抽头支持两路输出，n个变压器总共可以支持2n路输出。
[0024]具体的，在本专利技术实施例一中，所述片上多个变压器X1......Xn的中间抽头接地。
[0025]具体的在本专利技术实施例一中，，所述片外输入匹配网络模块21包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2，第三电容C3，其中，所述第一电感L1一段接输入信号IN，另一端分别与所述第一电容C1、所述第二电容C2的一端相连，所述第一电容C1的另一端接地，所述第二电容C2的另一端与所述第三电容C3及所述第二电感L2相连，所述第二电感L2的另一端接地，所述第三电容C3的另一端与所述片内放大模块 23的信号输入端相连，所述片内放大模块23通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器，其特征在于，包括片外输入匹配网络模块、片上输出匹配网络模块，片内放大模块，其中，所述片上输出匹配网络模块包括片上多个变压器，所述片上多个变压器相互串联，每个变压器的两个差分抽头支持两路输出。2.如权利要求1所述的用于卫星导航接收机的低噪声放大器，其特征在于，所述片上多个变压器中的每个变压器的中间抽头接地。3.如权利要求1所述的用于卫星导航接收机的低噪声放大器，其特征在于，所述片外输入匹配网络模块包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容，第三电容，其中，所述第一电感一段接输入信号，另一端分别与所述第一电容、所述第二电容的一端相连，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的另一端与所述第三电容及所述第二电感相连，所述第二电感的另一端接地，所述第三电容的另一端与所述片内放大模块的信号输入端相连，所述片内放大模块通过所述第三电感后接地。4.如权利要求1所述的用于卫星导航接收机的低噪声放大器，其特征在于，所述片内放大模块包括NMOS器件，其中，所述第三电容的一端与所述NMOS器件的栅极相连；所述NMOS器件的源极与所述第三电感一端相连，所述第三电感的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬成，
申请(专利权)人：无锡有容微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：