本发明涉及无线通讯系统技术领域，尤其涉及低噪声微波放大器的射频集成电路技术领域。
背景技术：
无线通信系统中，低噪声微波放大器是接收链路中必不可少的一个模块。随着电磁环境的恶化，对时分复用的低噪声微波放大器的抗干扰能力，噪声系数以及线性度提出了更高的要求。
例如中国专利cn101034871a公开的一种场效应管微波放大器电源电路，电路采用闭环运算放大器u3a、u4a和u3b、u4b，u3b的同相输入端，由电阻分压取得，其反相输入端经电阻送至u4a的同相输入端，u4a的输出经电阻r6连接至场效应管漏极，作为漏极电压；u3a的同相输入端也由电阻分压取得，其输出端经电阻送至u4b的反相输入端，u4b的的输出，经隔离二极管与场效应管的栅极连接，作为栅极电压。缺点是：产品结构复杂，在增加成本的同时，不利于产品小型化、轻薄化。
又例如中国专利cn1315074a公开的一种微波放大器，结构为，将电感器和电阻并联接入场效应晶体管的源极和地之间。由于电感器具有寄生成分，电感器以共振频率fo共振。但是，由于场效应晶体管的源极通过与电感器并联连接的电阻接地，所以即使在电感器通过共振而开路时，场效应晶体管也正常工作。缺点是：采用该电路会使得微波放大器的噪声系数和线性度较差。
目前，时分复用的低噪声微波放大器，使能控制信号一般是低电平有效，微波放大器关断；使能控制信号高电平时，微波放大器开启。一款典型的wifi射频前端模块rffm8505，其使能控制信号的低电平为0v～0.2v，这种低电平有效的关断微波放大器，在外界电磁环境干扰下，使得使能控制信号易受影响，很难保证系统的正常工作。为了减小这种串扰，往往需要在产生使能控制信号的链路上串联或者并联防电磁干扰滤波器或电源滤波器，不仅增加了产品的成本，不利于产品的小型化，轻薄化，还无形中提高了产品的设计难度。另一种方法，大多采用使用外部电平转换器，使高低电平互相切换，这种设计不仅需要外部电平转换器，还需其他的外围元器件，使得设计复杂化。
因此，迫切需要一种高电平触发时关断放大器的使能控制偏置输出电路，这个使能控制偏置输出电路同时还能进一步改善放大器的噪声系数和线性度。
技术实现要素：
为克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种低噪声微波放大器电路。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种低噪声微波放大器电路，包括使能控制输入端口(1)、射频输入端口(2)、射频输出端口(3)、一号直流电源端口(4)、低噪声微波放大器电路(5)、门限判决电路(6)和偏置输出电路(7)，所述门限判决电路(6)包括二号直流电源端口(61)、使能信号输入端口(62)和输出端口(63)，其特征在于：所述偏置输出电路(7)包括偏置电路的输出端口(71)、偏置电路的输入端口(72)、一号n型场效应晶体管(73)和一号电阻器(74)，所述一号n型场效应晶体管(73)包括一号n型场效应晶体管的栅极端(731)，一号n型场效应晶体管的源极端(732)和一号n型场效应晶体管的漏极端(733)，所述偏置电路的输入端口(72)一端与输出端口(63)相连接，另一端与一号n型场效应晶体管的栅极端(731)相连接，所述一号n型场效应晶体管的源极端(732)与一号电阻器(74)的一端相连接，所述一号电阻器(74)的另一端接地。
在此基础上，所述一号n型场效应晶体管的漏极端(733)与一号n型场效应晶体管的栅极端(731)相连接。
在此基础上，所述一号n型场效应晶体管的漏极端(733)与二号直流电源端口(61)相连接。
在此基础上，所述低噪声微波放大器电路(5)包括二号n型场效应晶体管(51)、第一电感器(52)、第二电感器(53)、第三电感器(54)、输出电容器(55)、输入电容器(56)和偏置电阻器(57)，所述二号n型场效应晶体管(51)包括二号n型场效应晶体管的源极端(511)、二号n型场效应晶体管的漏极端(512)和二号n型场效应晶体管的栅极端(513)，所述输入电容器(56)一端与射频输入端口(2)相连接，另一端与第一电感器(52)相连接，所述第一电感器(52)的另一端与二号n型场效应晶体管的栅极端(513)相连接，所述偏置电阻器(57)的一端并联接在第一电感器(52)和输入电容器(56)之间，所述偏置电阻器(57)的另一端与偏置电路的输出端口(71)相连接，所述第二电感器(53)的一端与二号n型场效应晶体管的源极端(511)相连接，另一端接地，所述第三电感器(54)和输出电容器(55)并联接入到二号n型场效应晶体管的漏极端(512)上，所述第三电感器(54)的另一端与一号直流电源端口(4)相连接，所述输出电容器(55)的另一端与射频输出端口(3)相连接。
在此基础上，所述一号n型场效应晶体管(73)和二号n型场效应晶体管(51)的物理结构类型为结型场效应晶体管，金属-氧化物半导体场效应晶体管，异质结场效应晶体管或其他场效应晶体管。
在此基础上，所述一号n型场效应晶体管(73)和二号n型场效应晶体管(51)的构成材料为硅，锗，砷化镓，氮化镓，磷化铟，ⅲ-ⅴ族化合物半导体或者其他掺杂半导体材料中一种或者多种。
在此基础上，所述一号n型场效应晶体管(73)、二号n型场效应晶体管(51)、一号电阻器(74)和偏置电阻器(57)的实现形式为分离式器件，单片集成电路，混合集成电路或者其他形式的电路。
在此基础上，所述输出电容器(55)和输入电容器(56)的构造为片式多层陶瓷电容器，金属-绝缘层-金属电容或金属-氧化物-金属电容。
在此基础上，所述第一电感器(52)、第二电感器(53)和第三电感器(54)的实现形式为片式叠层电感，片式绕线电感，片上集成电感，键合线电感或晶圆级重新布线电感。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用了高电平触发关断微波放大器。当输入的使能控制信号小于门限判决电平时，门限判决电路输出低电平，偏置输出电路输出低电平，导致放大器关断；当输入的使能控制信号大于门限判决电平时，门限判决电路输出高电平，偏置输出电路输出高电平，放大器正常工作。采用了一种使能控制偏置输出电路，改善了微波放大器的噪声系数和线性度，同时使整个使能控制偏置输出电路简单且易于实现。
附图说明
图1是本发明的简要结构示意图；
图2是门限判决功能示意图；
图3是使能控制偏置输出电路实施例一的示意图；
图4是使能控制偏置输出电路实施例二的示意图；
图5是低噪声微波放大器的电路结构示意图；
图6是噪声系数测试性能指标；
图7是双音测试性能指标；
图中：1、使能控制输入端口，2、射频输入端口，3、射频输出端口，4、一号直流电源端口，5、低噪声微波放大器电路，6、门限判决电路，7、偏置输出电路，61、二号直流电源端口，62、使能信号输入端口，63、输出端口，71、偏置电路的输出端口，72、偏置电路的输入端口，73、一号n型场效应晶体管，74、一号电阻器，731、一号n型场效应晶体管的栅极端，732、一号n型场效应晶体管的源极端，733、一号n型场效应晶体管的漏极端，51、二号n型场效应晶体管，52、第一电感器，53、第二电感器，54、第三电感器，55、输出电容器，56、输入电容器，57、偏置电阻器，511、二号n型场效应晶体管的源极端，512、二号n型场效应晶体管的漏极端，513、二号n型场效应晶体管的栅极端。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图7所示，本发明示意性的示出了一种低噪声微波放大器电路。
本发明披露了一种低噪声微波放大器电路，如图1所示，包括使能控制输入端口1、射频输入端口2、射频输出端口3、一号直流电源端口4、低噪声微波放大器电路5、门限判决电路6和偏置输出电路7。如图2所示，门限判决电路6包括二号直流电源端口61、使能信号输入端口62和输出端口63。
如图5所示，低噪声微波放大器电路5包括二号n型场效应晶体管51、第一电感器52、第二电感器53、第三电感器54、输出电容器55、输入电容器56和偏置电阻器57，二号n型场效应晶体管51包括二号n型场效应晶体管的源极端511、二号n型场效应晶体管的漏极端512和二号n型场效应晶体管的栅极端513，输入电容器56一端与射频输入端口2相连接，另一端与第一电感器52相连接，第一电感器52的另一端与二号n型场效应晶体管的栅极端513相连接，偏置电阻器57的一端并联接在第一电感器52和输入电容器56之间，偏置电阻器57的另一端与偏置电路的输出端口71相连接，第二电感器53的一端与二号n型场效应晶体管的源极端511相连接，另一端接地，第三电感器54和输出电容器55并联接入到二号n型场效应晶体管的漏极端512上，第三电感器54的另一端与一号直流电源端口4相连接，输出电容器55的另一端与射频输出端口3相连接。
在图3、图4和图5中，一号n型场效应晶体管73和二号n型场效应晶体管51的物理结构类型为结型场效应晶体管，金属-氧化物半导体场效应晶体管，异质结场效应晶体管或其他场效应晶体管。一号n型场效应晶体管73和二号n型场效应晶体管51的构成材料为硅，锗，砷化镓，氮化镓，磷化铟，ⅲ-ⅴ族化合物半导体或者其他掺杂半导体材料中一种或者多种。一号n型场效应晶体管73、二号n型场效应晶体管51、一号电阻器74和偏置电阻器57的实现形式为分离式器件，单片集成电路，混合集成电路或者其他形式的电路。
在图5中，所述输出电容器55和输入电容器56的构造为片式多层陶瓷电容器，金属-绝缘层-金属电容或金属-氧化物-金属电容。第一电感器52、第二电感器53和第三电感器54的实现形式为片式叠层电感，片式绕线电感，片上集成电感，键合线电感或晶圆级重新布线电感。
实施例一：
如图3所示，偏置输出电路7包括偏置电路的输出端口71、偏置电路的输入端口72、一号n型场效应晶体管73和一号电阻器74，一号n型场效应晶体管73包括一号n型场效应晶体管的栅极端731，一号n型场效应晶体管的源极端732和一号n型场效应晶体管的漏极端733，偏置电路的输入端口72一端与输出端口63相连接，另一端与一号n型场效应晶体管的栅极端731相连接，一号n型场效应晶体管的源极端732与一号电阻器74的一端相连接，一号电阻器74的另一端接地，一号n型场效应晶体管的漏极端733与一号n型场效应晶体管的栅极端731相连接。
实施例二：
如图4所示，偏置输出电路7包括偏置电路的输出端口71、偏置电路的输入端口72、一号n型场效应晶体管73和一号电阻器74，一号n型场效应晶体管73包括一号n型场效应晶体管的栅极端731，一号n型场效应晶体管的源极端732和一号n型场效应晶体管的漏极端733，偏置电路的输入端口72一端与输出端口63相连接，另一端与一号n型场效应晶体管的栅极端731相连接，一号n型场效应晶体管的源极端732与一号电阻器74的一端相连接，一号电阻器74的另一端接地，一号n型场效应晶体管的漏极端733与二号直流电源端口61相连接。
本发明的工作原理是：
在低噪声微波放大器电路5中，通过调整输入电容器56的电容，第二电感器53和第一电感器52的感值，以及三号n型场效应管51的外围尺寸和偏置电压的电压值大小，来控制低噪声微波放大器的工作电流，小信号增益，噪声系数，线性度以及输入阻抗的匹配度；通过调整输出电容器55的电容和第三电感器54的感值，来控制工作频点以及输出阻抗的匹配度。随着使能信号周期性或非周期性的上升或下降，使能信号输入端口62被触发，输出端口63所产生的信号也随之周期性或非周期性的控制着偏置输出电路的运行，当输出端口63输出高电平时，偏置电路进一步地降低了微波放大器的工作点，保护了二号n型场效应晶体管51；当输出端口63输出低电平时，偏置电路进一步地降低了微波放大器的漏电流，偏置输出电路在门限判决电路和微波放大器电路之间作一个缓冲，有利于线性度的改善和噪声系数的降低。
图6和图7是本发明中偏置电路实现的低噪声微波放大器的典型指标。其中，图6是噪声系数测试指标，图7是双音测试指标。图6中，随着频率的升高，噪声系数也随之变大，在5ghz以内，整体噪声系数控制在1db以内。图7中，双音测试的频率间隔是10mhz，每个单音输出功率是5dbm，三阶交调可以控制在-60db，且三阶交调左右对称。从性能测试指标可以看出，采用这种使能控制偏置输出电路时，有效的改善了微波放大器的噪声系数和线性度，同时使整个使能控制偏置输出电路简单且易于实现。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。