專利名稱：完全集成的高線性射頻接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及無線電傳輸技術(shù)，特別是一種完 全集成的高線性射頻接收器。
技術(shù)背景
現(xiàn)有技術(shù)中，射頻電路可以盡可能的做成線性，以獲得對(duì)微弱信號(hào)的 響應(yīng)，但是，存在的非線性在遇到強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)仍然會(huì)引起信號(hào)的壓縮、 失真和串?dāng)_，而需要的信號(hào)則弱到幾乎消失，或者中斷。顯然，這些不需 要的干擾信號(hào)應(yīng)該要被過濾掉，存在的非線性需要越小越好。目前，最常 用的過濾方法是在射頻接收器的輸入端使用高品質(zhì)的表面聲波過濾器
(SAW)。在GSM中，波段內(nèi)信號(hào)通過表面聲波過濾器時(shí)有大約2.5dB的損 失，波段外的干擾信號(hào)的強(qiáng)度是OdBm。波段內(nèi)信號(hào)的損失會(huì)直接影響接 收器的工作。波段外的阻塞信號(hào)的衰減取決于阻塞的位置。通常，表面 聲波過濾器可以對(duì)距離信號(hào)波段10 to 20腿z的波段外的阻塞信號(hào)產(chǎn)生 大約20dB的衰減。但是，表面聲波過濾器在減弱波段外的阻塞或者干擾 信號(hào)的同時(shí)，也對(duì)波段內(nèi)信號(hào)產(chǎn)生一定程度的衰減。表面聲波過濾器通 常由LiNbO,材料制成，而LiNbO:,具有壓電效應(yīng)。但是，LiNbO:,材料不適 合常規(guī)的集成電路加工工藝。并且，硅材料的壓電效應(yīng)不顯著。因此， 不可能將表面聲波過濾器集成到現(xiàn)代的CMOS集成電路中。表面聲波過濾 器必須作為一個(gè)分立元件來制作。進(jìn)一步的，由于四波段的GSM接收器具 有四個(gè)不同的信號(hào)段，所以每一個(gè)信號(hào)段都需要一個(gè)獨(dú)立的表面聲波過 濾器、獨(dú)立的輸出、輸入端、以及轉(zhuǎn)換器和發(fā)射器。表面聲波過濾器導(dǎo)致 GSM手機(jī)的成本大大增加。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種完全集成的高線性射頻接收器，所述的
這種完全集成的高線性射頻接收器要解決現(xiàn)有技術(shù)中表面聲波過濾器過 濾干擾信號(hào)的效果不理想、與常規(guī)的集成電路加工工藝不兼容、成本高的 技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的這種完全集成的高線性射頻接收器由輸入變壓器和輸 出變壓器構(gòu)成，其中，所述的輸入變壓器的初級(jí)線圈的兩端之間連接有--個(gè)第一可變電容器，輸入變壓器的初級(jí)線圈的一端連接有信號(hào)輸入端，輸 入變壓器的次級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)電感器，與所述的電感器并聯(lián) 連接有一個(gè)第二可變電容器，電感器的一端與第二可變電容器的一端之間 連接有一個(gè)第一電容器，電感器的另一端與第二可變電容器的另一端之間 連接有一個(gè)第二電容器，電感器的一端與一個(gè)第一場效應(yīng)三極管的柵極連 接，所述的第一場效應(yīng)三極管的漏極與一個(gè)第二場效應(yīng)三極管的源極連 接，所述的第二場效應(yīng)三極管的漏極與所述的輸出變壓器的初級(jí)線圈的一 端連接，所述的第三場效應(yīng)三極管的漏極與一個(gè)第四場效應(yīng)三極管的源極 連接，所述的第四場效應(yīng)三極管的漏極與輸出變壓器的初級(jí)線圈的另一端 連接，第一場效應(yīng)三極管的源極與第三場效應(yīng)三極管的源極之間串連連接 有兩個(gè)電感器，所述的兩個(gè)電感器之間的連接端與一個(gè)感應(yīng)器的一端連 接，第一場效應(yīng)三極管的柵極與源極之間連接有一個(gè)電容器，第三場效應(yīng) 三極管的柵極與源極之間連接有一個(gè)電容器，輸出變壓器的次級(jí)線圈的兩 端之間連接有一個(gè)第三可變電容器。
進(jìn)一步的，所述的輸入變壓器、輸出變壓器、第一可變電容器、電感 器、第二可變電容器、第一電容器、第二電容器、第一場效應(yīng)三極管、第 二場效應(yīng)三極管、第三場效應(yīng)三極管、第四場效應(yīng)三極管和感應(yīng)器均集成 在一個(gè)芯片中。
本實(shí)用新型的工作原理是本實(shí)用新型所采用的元件均集成在一個(gè)集
成電路中。在輸入端，信號(hào)和阻塞信號(hào)均通過輸入變壓器，輸入變壓器后 端連接有由第二可變電容器、電感器、第一電容器和第二電容器構(gòu)成的匹
配網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)將輸入阻抗匹配到50ohm。匹配網(wǎng)絡(luò)之后的非常線性的 差分低噪音放大器將消除偶次失真。由輸入變壓器、輸入電容器和匹配網(wǎng) 絡(luò)組成的共鳴器產(chǎn)生一個(gè)帶通濾波器，在將所需信號(hào)通過的同時(shí)將干擾信 號(hào)衰減，因此干擾信號(hào)引起的奇次失真也被減小了。本實(shí)用新型與己有技 術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型采用常規(guī)元件，無需使用 表面聲波過濾器，降低了成本，并且可以適合常規(guī)的集成電路加工工藝， 從而可以集成在一個(gè)芯片中。具有集成度好、高線性的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的完全集成的高線性射頻接收器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，本實(shí)用新型的完全集成的高線性射頻接收器由輸入變壓
器T1、低噪音放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出變壓器T2構(gòu)成，其中，所述的輸 入變壓器Tl的初級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)第一可變電容器Cin,輸入 變壓器T1的初級(jí)線圈的一端連接有信號(hào)輸入端Zin，輸入變壓器T1的次 級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)電感器Lm，與所述的電感器Lm并聯(lián)連接有 一個(gè)第二可變電容器Ct，電感器Lm的一端與第二可變電容器Ct的一端之 間連接有一個(gè)第一電容器Cm，電感器Lm的另一端與第二可變電容器Ct 的另一端之間連接有一個(gè)第二電容器Cm，電感器Lm的一端與一個(gè)第一場 效應(yīng)三極管B1的柵極連接，所述的第一場效應(yīng)三極管B1的漏極與一個(gè)第 二場效應(yīng)三極管B2的源極連接，所述的第二場效應(yīng)三極管B2的漏極與所 述的輸出變壓器T2的初級(jí)線圈的一端連接，電感器Lm的另一端與一個(gè)第 三場效應(yīng)三極管B3的柵極連接，所述的第三場效應(yīng)三極管B3的漏極與一 個(gè)第四場效應(yīng)三極管B4的源極連接，所述的第四場效應(yīng)三極管B4的漏極 與輸出變壓器T2的初級(jí)線圈的另一端連接，第一場效應(yīng)三極管B1的源極 與第三場效應(yīng)三極管B3的源極之間串連連接有兩個(gè)電感器，所述的兩個(gè) 電感器之間的連接端與一個(gè)感應(yīng)器的一端連接，第一場效應(yīng)三極管B1的柵極與源極之間連接有一個(gè)電容器，第三場效應(yīng)三極管B3的柵極與源極 之間連接有一個(gè)電容器，輸出變壓器T2的次級(jí)線圈的兩端之間連接有一 個(gè)第三可變電容器Cout。
進(jìn)一步的，所述的輸入變壓器T1、輸出變壓器T2、第一可變電容器 Cin、電感器、第二可變電容器Ct、第一電容器Cm、第二電容器Cm、第--場效應(yīng)三極管B1、第二場效應(yīng)三極管B2、第三場效應(yīng)三極管B3、第四場 效應(yīng)三極管B4和感應(yīng)器均集成在一個(gè)芯片中。
在圖l所示的實(shí)施例中，所有元件均集成在一個(gè)集成電路中。在信號(hào) 輸入端Zin，信號(hào)和阻塞信號(hào)均通過輸入變壓器T1，輸入變壓器T1后端 連接有由第二可變電容器Ct、電感器、第一電容器Cm和第二電容器Cm 構(gòu)成的匹配網(wǎng)絡(luò)，將輸送阻抗匹配到50 ohm。匹配網(wǎng)絡(luò)之后的非常線性的 差分低噪音放大器將消除偶次失真。由輸入變壓器、輸入電容器和匹配網(wǎng) 絡(luò)組成的共鳴器產(chǎn)生一個(gè)帶通濾波器，在將所需信號(hào)通過的同時(shí)將干擾信 號(hào)衰減，因此干擾信號(hào)引起的奇次失真也被減小了。最后從輸出變壓器T2 輸出高品質(zhì)的信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種完全集成的高線性射頻接收器，由輸入變壓器、輸出變壓器、低噪音放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)組成，其特征在于所述的輸入變壓器的初級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)第一可變電容器，輸入變壓器的初級(jí)線圈的一端連接有信號(hào)輸入端，輸入變壓器的次級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)電感器，與所述的電感器并聯(lián)連接有一個(gè)第二可變電容器，電感器的一端與第二可變電容器的一端之間連接有一個(gè)第一電容器，電感器的另一端與第二可變電容器的另一端之間連接有一個(gè)第二電容器，電感器的一端與一個(gè)第一場效應(yīng)三極管的柵極連接，所述的第一場效應(yīng)三極管的漏極與一個(gè)第二場效應(yīng)三極管的源極連接，所述的第二場效應(yīng)三極管的漏極與所述的輸出變壓器的初級(jí)線圈的一端連接，所述的第三場效應(yīng)三極管的漏極與一個(gè)第四場效應(yīng)三極管的源極連接，所述的第四場效應(yīng)三極管的漏極與輸出變壓器的初級(jí)線圈的另一端連接，第一場效應(yīng)三極管的源極與第三場效應(yīng)三極管的源極之間串連連接有兩個(gè)電感器，所述的兩個(gè)電感器之間的連接端與一個(gè)感應(yīng)器的一端連接，第一場效應(yīng)三極管的柵極與源極之間連接有一個(gè)電容器，第三場效應(yīng)三極管的柵極與源極之間連接有一個(gè)電容器，輸出變壓器的次級(jí)線圈的兩端之間連接有一個(gè)第三可變電容器。
2. 如權(quán)利要求1所述的完全集成的高線性射頻接收器，其特征在于所述 的輸入變壓器、輸出變壓器、第一可變電容器、電感器、第二可變電容器、 第一電容器、第二電容器、第一場效應(yīng)三極管、第二場效應(yīng)三極管、第三 場效應(yīng)三極管、第四場效應(yīng)三極管和感應(yīng)器均集成在一個(gè)芯片中。
專利摘要一種完全集成的高線性射頻接收器，由輸入變壓器、輸出變壓器低噪音放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，輸入變壓器將輸入信號(hào)和干擾信號(hào)從單端信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆罘中盘?hào)，因?yàn)檩斎胱儔浩骶哂袑掝l的特性，所以可在很寬的頻段上將單端信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘?hào)。匹配網(wǎng)絡(luò)之后的非常線性的差分低噪音放大器將消除偶次失真。由輸入變壓器、輸入電容器和匹配網(wǎng)絡(luò)組成的共鳴器產(chǎn)生一個(gè)帶通濾波器，在將所需信號(hào)通過的同時(shí)將干擾信號(hào)衰減，因此干擾信號(hào)引起的奇次失真也被減小了。本實(shí)用新型采用常規(guī)元件，無需使用表面聲波過濾器，降低了成本，并且可以適合常規(guī)的集成電路加工工藝，從而可以集成在一個(gè)芯片中。具有集成度好、高線性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B1/16GK201063607SQ200720071118
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者孔維新, 孫潤華, 彭麗華 申請(qǐng)人:齊凌微電子科技(上海)有限公司;孫潤華;彭麗華;孔維新