低噪声放大器及射频芯片的制作方法

本发明涉及无线通讯，尤其是涉及一种低噪声放大器及射频芯片。

背景技术：

1、低噪声放大器是无线通信系统的关键组成部分，其主要应用于无线通信系统接收机的射频前端，对接收系统的性能起关键作用。随着能信性能要求的不断提高，一些通信系统要求低噪声放大通路具有信号旁路功能，当系统需要或低噪声放大通路出现异常时，可以通过内部切换开关切换到旁路状态，给上行信号提供最佳通路，以保证基站正常工作。

2、相关技术的低噪声放大器作为接收机中关键的一环，其性能直接影响接收机整体的性能（增益，功耗，噪声系数、线性度，面积等）。在智能终端应用中，如果天线输入信号的强度非常大，此时低噪声放大器不再要求较高的增益，甚至需要衰减。而旁路结构作为一个纯无源的结构，具有许多放大模式下不可比拟的优点，比如较高的线性度，较低的噪声，极低的功耗等。

3、然，上述的相关技术中，在一些sub3g（5g频段）的应用中，常常具有多个输入口，占用面积大，从而导致旁路的成本增加；同时，多个输入口其调节控制效果差，使得整体性能不佳。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种低噪声放大器，通过不同电容的容值的接入来进行不同频段的匹配，经与功率放大电路共用的输出匹配电路和衰减网络后输出；以解决现有的低噪声放大器多频段和多衰减档位调节效果差，成本高，整体性能差的问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种低噪声放大器，所述低噪声放大器包括依次电连接的信号输入端、功率放大电路、输出匹配电路、衰减网络和信号输出端；所述低噪声放大器还包括旁路电路，所述旁路电路的输入端连接所述信号输入端，所述旁路电路的第一输出端连接所述功率放大电路的输入端，所述旁路电路的第二输出端连接所述功率放大电路的输出端；

3、所述旁路电路包括旁路开关电路和旁路匹配电路，所述旁路开关电路的输入端作为所述旁路电路的输入端，所述旁路开关电路的第一输出端作为所述旁路电路的第一输出端，所述旁路开关电路的第二输出端连接所述旁路匹配电路的输入端，所述旁路匹配电路的输出端作为所述旁路电路的第二输出端；

4、所述旁路开关电路包括第一旁路开关单元和第二旁路开关单元；所述第一旁路开关单元的输入端和所述第二旁路开关单元的输入端连接并共同作为所述旁路开关电路的输入端，所述第一旁路开关单元的输出端作为所述旁路开关电路的第二输出端，所述第二旁路开关单元的输出端作为所述旁路开关电路的第一输出端；

5、所述旁路匹配电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一开关晶体管和第二开关晶体管；所述第一电容的第一端分别连接所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端，所述第一电容的第二端分别连接所述第一开关晶体管的漏极和所述第二开关晶体管的漏极，所述第二电容的第二端连接所述第一开关晶体管的源极，所述第三电容的第二端连接所述第二开关晶体管的源极，所述第一开关晶体管的栅极和所述第二开关晶体管的栅极分别用于连接外部逻辑控制电路；所述第一电容的第一端作为所述旁路匹配电路的输入端，所述第一电容的第二端作为所述旁路匹配电路的输出端。

6、优选的，所述第一旁路开关单元包括第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管、第七开关晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；

7、所述第三开关晶体管的源极与所述第一电阻的第一端连接并共同作为所述第一旁路开关单元的输入端；所述第三开关晶体管的漏极分别连接所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述第四开关晶体管的源极，所述第四开关晶体管的漏极分别连接所述第二电阻的第二端、所述第五开关晶体管的源极、所述第三电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第七开关晶体管的漏极；所述第七开关晶体管的源极与所述第五电阻的第二端连接并共同接地；所述第五开关晶体管的漏极分别连接所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端和所述第六开关晶体管的源极，所述第六开关晶体管的漏极与所述第四电阻的第二端连接并共同作为所述第一旁路开关单元的输出端；

8、所述第三开关晶体管的栅极、所述第四开关晶体管的栅极、所述第五开关晶体管的栅极、所述第六开关晶体管的栅极和所述第七开关晶体管的栅极分别用于连接所述外部逻辑控制电路。

9、优选的，所述第二旁路开关单元包括第八开关晶体管、第九开关晶体管、第十开关晶体管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；

10、所述第八开关晶体管的漏极连接所述第七电阻的第一端，所述第八开关晶体管的源极分别连接所述第九开关晶体管的漏极、所述第七电阻的第二端和所述第八电阻的第一端，所述第九开关晶体管的源极与所述第八开关的第二端连接并共同接地；

11、所述第十开关晶体管的源极分别连接所述第六电阻的第一端和所述第八开关晶体管的漏极，所述第十开关晶体管的漏极与所述第六电阻的第二端连接并共同作为所述第二旁路开关单元的输出端，所述第十开关晶体管的源极作为所述第二旁路开关单元的输入端；

12、所述第八开关晶体管的栅极、所述第九开关晶体管的栅极及所述第十开关晶体管的栅极分别用于连接所述外部逻辑控制电路。

13、优选的，所述功率放大电路包括第一放大器和第二放大器；所述第一放大器的栅极作为所述功率放大电路的输入端，所述第一放大器的源极接地，所述第一放大器的漏极连接所述第二放大器的源极，所述第二放大器的漏极作为所述功率放大电路的输出端，所述第二放大器的栅极用于连接外部偏置电路。

14、优选的，所述输出匹配电路包括第一输出匹配网络和第二输出匹配网络；所述第一输出匹配网络的输入端作为所述输出匹配电路的输入端，所述第一输出匹配网络的输出端连接所述第二输出匹配网络的输入端，所述第二输出匹配网络的输出端作为所述输出匹配电路的输出端；

15、所述第一输出匹配网络包括第一电感、第四电容、第五电容、第十一开关晶体管和第十二开关晶体管；

16、所述第一电感的第一端分别连接所述第十一开关晶体管的源极和第十二开关晶体管的源极；所述第一电感的第二端分别连接电源电压、第五电容的第一端和第六电容的第二端，所述第五电容的第二端连接所述第十一开关晶体管的漏极，所述第六电容的第二端连接所述第十二开关晶体管的漏极；所述第一电感的第一端作为所述第一输出匹配网络的输入端，所述第十二开关晶体管的源极作为所述第一输出匹配网络的输出端；

17、所述第十一开关晶体管的栅极和所述第十二开关晶体管的栅极分别用于连接所述外部逻辑控制电路；

18、所述第二输出匹配网络包括第六电容、第七电容、第八电容、第十三开关晶体管和第十四开关晶体管；

19、所述第六电容的第一端分别连接所述第七电容的第一端和所述第八电容的第一端，所述第六电容的第二端分别连接所述第十三开关晶体管的漏极和所述第十四开关晶体管的漏极；所述第七电容的第二端连接所述第十三开关晶体管的源极，所述第八电容的第二端连接所述第十四开关晶体管的源极；

20、所述第十三开关晶体管的栅极和所述第十四开关晶体管的栅极分别用于连接所述外部逻辑控制电路。

21、优选的，所述旁路开关电路包括多个，多个所述旁路开关电路的第一端连接所述信号输入端，所述旁路开关电路的第一输出端连接所述功率放大电路的输入端，所述旁路开关电路的第二输出端连接所述旁路匹配电路的输入端。

22、第二方面，本发明提供一种射频芯片，所述射频芯片包括上述的低噪声放大器。

23、与现有技术相比，本发明中的低噪声放大器，通过将旁路开关电路的第一旁路开关单元的输入端和第二旁路开关单元的输入端连接并共同作为旁路开关电路的输入端，第一旁路开关单元的输出端作为旁路开关电路的第二输出端，第二旁路开关单元的输出端作为旁路开关电路的第一输出端；将第一电容的第一端分别连接第二电容的第一端和第三电容的第一端，第一电容的第二端分别连接第一开关晶体管的漏极和第二开关晶体管的漏极，第二电容的第二端连接第一开关晶体管的源极，第三电容的第二端连接第二开关晶体管的源极，第一开关晶体管的栅极和第二开关晶体管的栅极分别用于连接外部逻辑控制电路；第一电容的第一端作为旁路匹配电路的输入端，第一电容的第二端作为旁路匹配电路的输出端。通过不同容值的接入来进行不同频段的匹配，输入信号经旁路开关，经匹配电容与功率放大电路的放大模式下共用的输出匹配电路和衰减网络后输出，利用衰减网络为其提供不同的衰减量，适应现代通信接收机中不同增益档位的需求；同时，该低噪声放大器结构简单易实现，占用面积小，节约成本，整体性能良好。