寬頻低噪聲放大器的製作方法
2023-10-05 10:35:29 1
專利名稱：寬頻低噪聲放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種寬頻低噪聲放大器，特別是關於一種在兩級放大電路中利用濾波電路和射頻阻隔電路來濾除噪聲的寬頻低噪聲放大器。
背景技術：
由於通訊電子產品的普及化，消費性電子產品多被要求具有無線通訊的功能，而其通訊頻寬也因各種影音技術的需求，被要求須具備寬頻通訊的能力，以滿足消費者對各種影音娛樂功能的需求。
而當通訊電子產品以無線通訊方式接收訊號時，須確保無線訊號不被噪聲所幹擾。因發射功率的限制，通訊電子產品接收端所接收到的無線訊號通常已十分微弱。此時，通訊電子產品常利用一低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，LNA)來放大所接收到的無線訊號，並濾除該無線訊號的噪聲。該低噪聲放大器通常用於訊號接收端，與天線端連接，將所接收到的訊號放大並濾除噪聲後，傳送到射頻(Radio Frequency，RF)系統的處理電路進行訊號的後續處理。而一般的低噪聲放大器僅能針對特定頻段的無線訊號進行放大和濾除噪聲的處理。當所接收訊號的頻段偏移時，該低噪聲放大器的放大和濾波效能將會降低，使所接收到的無線訊號的訊號增益不足和訊號產生失真。
因此，有必要提出一種新的技術方案以克服現有技術存在的缺陷，以增加低噪聲放大器可處理的頻寬範圍，並提高訊號增益和降低訊號失真。
發明內容
為克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種寬頻低噪聲放大器，利用兩級放大電路中經由濾波電路和射頻阻隔電路來濾除噪聲，並提高訊號增益和增加可處理的頻寬範圍。
為實現上述目的，本發明寬頻低噪聲放大器包括一天線、一LC濾波器、一第一級低噪聲放大電路、一耦合電路、一第二級低噪聲放大電路以及一射頻阻隔電路。天線用以接收特定頻段範圍的射頻訊號並傳送到LC濾波器進行噪聲濾除。接著，該射頻訊號被傳送到第一級低噪聲放大電路，用以放大該射頻訊號。該射頻訊號被第一級低噪聲放大電路放大後，通過耦合電路耦合至第二級低噪聲放大電路再次進行訊號放大的處理。在第一級低噪聲放大電路和第二級低噪聲放大電路對該射頻訊號進行放大處理時，同時經由射頻阻隔電路來避免低噪聲放大器內部電路所產生的高頻訊號對該射頻訊號造成幹擾，以確保該二級低噪聲放大電路的放大增益，和避免訊號放大處理後，該射頻訊號產生失真。
因此，和現有技術相比，本發明寬頻低噪聲放大器在兩級放大電路中利用濾波電路和射頻阻隔電路來濾除噪聲，增加可處理的頻寬範圍，並提高訊號增益和降低訊號失真。
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
圖1為本發明寬頻低噪聲放大器的硬體方塊圖。
圖2為本發明寬頻低噪聲放大器的電路結構示意圖。
圖3為本發明寬頻低噪聲放大器的增益頻譜圖。
具體實施例方式
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就結合
如下圖1所示為本發明寬頻低噪聲放大器10的硬體方塊圖。該寬頻低噪聲放大器10包括一天線22、一LC濾波器24、一第一級低噪聲放大電路26、一耦合電路28、一第二級低噪聲放大電路30以及一射頻阻隔電路32。天線22用以接收特定頻段範圍的射頻訊號。天線22所接收到的射頻訊號被傳送到LC濾波器24進行噪聲的濾除。接著，該射頻訊號被傳送到第一級低噪聲放大電路26，用以放大該射頻訊號。該射頻訊號被第一級低噪聲放大電路26放大後，通過耦合電路28耦合至第二級低噪聲放大電路30再次進行訊號放大的處理。在第一級低噪聲放大電路26和第二級低噪聲放大電路30對該射頻訊號進行放大處理時，同時經由射頻阻隔電路32來避免低噪聲放大器10內部電路所產生的高頻訊號對該射頻訊號造成幹擾，以確保該兩級低噪聲放大電路的放大增益，和避免訊號放大處理後，該射頻訊號產生失真。
請同時參考圖1和圖2，圖2為寬頻低噪聲放大器10的電路結構示意圖。LC濾波器24利用電感241和電容242來濾除射頻訊號中夾帶的噪聲。第一級低噪聲放大電路26和第二級低噪聲放大電路30分別利用電晶體261和電晶體301來進行訊號的放大處理。耦合電路28利用電容281和電容282將該射頻訊號耦合至下一連接端。射頻阻隔電路32則利用電感321、322和323以及電容41、42和43來阻隔內部電路所產生的高頻噪聲，使該射頻訊號的品質不會受到低噪聲放大器內部電路的高頻噪聲的影響。
以下將詳細描述圖2所示寬頻低噪聲放大器10的電路結構。天線22連接至電感241的第一端點，電感241的第二端點和電容242的第一端點連接。電容242的第二端點同時連接至npn型雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor，BJT)261的基極(Base)和電阻51的第一端點。電晶體261的集極(Collector)同時連接至電阻51的第二端點、電感321的第一端點和電容281的第一端點。電晶體261的射極(Emitter)則連接接地。電容281的第二端點同時連接至npn型雙載子接面電晶體301的基極和電阻52的第一端點。電晶體301的集極同時連接至電阻52的第二端點、電感322的第一端點和電容282的第一端點。電晶體301的射極則連接接地。電感321的第二端點同時連接至電容41的第一端點和電阻53的第一端點。電容41的第二端點連接接地。電阻53的第二端點同時連接至電容42的第一端點、電阻54的第一端點以及電感323的第一端點，並且一併連接至電源供應端Vcc。電容42的第二端點則連接接地。電阻54的第二端點同時連接至電感322的第二端點和電容43的第一端點。電容43的第二端點則連接接地。電感323的第二端點則和電容282的第二端點相連接，用以輸出經處理後的射頻訊號。
經由圖2所示的電路結構，低噪聲放大器10的電路結構可實現濾除噪聲並提高射頻訊號增益的功效。在低噪聲放大器10的電路中，各電路組件的量值可根據所欲接收和處理的射頻訊號頻段來調整，以達到該低噪聲放大器的最佳效能。同時，各電路組件也可利用具有等效電路特性的其它電路組件來替換，例如npn型BJT電晶體可以其它類型的電晶體來替換，如場效電晶體(Field-EffectTransistor，FET)等。
請參考圖3，圖3為本發明寬頻低噪聲放大器的增益頻譜圖。通過精密的實驗設計和儀器量測後，本發明寬頻低噪聲放大器所呈現的頻段接收增益可達到極佳的效能。如圖3所示，在該增益頻譜圖中可明顯看出，本發明寬頻低噪聲放大器在174MHz～862MHz的頻段範圍內均具有20dB以上的增益值。因此，本發明寬頻低噪聲放大器具有接收頻寬範圍大和高增益的優點，可廣泛運用於無線接收系統及數位電視主動式天線。
綜上所述，本發明寬頻低噪聲放大器在兩級放大電路26、30中利用濾波電路24和射頻阻隔電路32來濾除噪聲並增加可處理的頻寬範圍。在兩級放大電路26、30對射頻訊號進行放大處理時，經由射頻阻隔電路32可避免低噪聲放大器內部電路所產生的高頻訊號對該射頻訊號造成幹擾，從而確保了該兩級低噪聲放大電路的放大增益，並避免了訊號放大處理後，該射頻訊號產生失真。
以上所介紹的，僅僅是本發明的較佳實施例而已，不能以此來限定本發明實施的範圍，即本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等的變化，例如將以上實施例中的各個器件進行組合。以及本領域內技術人員熟知的改進，都應仍屬於本發明專利涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種低噪聲放大器，包括用以接收特定頻段範圍的射頻訊號的一天線、與該天線相連接用以濾除該射頻訊號中的噪聲的一LC濾波器，以及與該LC濾波器相連接用以放大該射頻訊號的一第一級低噪聲放大電路，其特徵在於該低噪聲放大器進一步包括一耦合電路與該第一級低噪聲放大電路相連接，用以耦合經該第一級低噪聲放大電路放大處理後的該射頻訊號至下一連接端；一第二級低噪聲放大電路與該耦合電路相連接，用以再次放大該射頻訊號；以及一射頻阻隔電路與該第一級和第二級低噪聲放大電路相連接，以阻隔該低噪聲放大器內部電路所產生的高頻噪聲。
2.如權利要求1所述的低噪聲放大器，其特徵在於該LC濾波器具有一電感和一電容，用以濾除夾帶於射頻訊號中的噪聲，該電感和電容相互串聯。
3.如權利要求1所述的低噪聲放大器，其特徵在於該第一級低噪聲放大電路和第二級低噪聲放大電路分別具有一電晶體，用以進行該射頻訊號的放大處理。
4.如權利要求3所述的低噪聲放大器，其特徵在於該電晶體為雙載子接面電晶體。
5.如權利要求3所述的低噪聲放大器，其特徵在於該電晶體為場效電晶體。
6.如權利要求1所述的低噪聲放大器，其特徵在於該耦合電路利用電容耦合該射頻訊號。
7.如權利要求1所述的低噪聲放大器，其特徵在於該射頻阻隔電路利用電感和電容的組合電路，用以阻隔內部電路所產生的高頻噪聲。
全文摘要
一種寬頻低噪聲放大器，包括一天線、一LC濾波器、一第一級低噪聲放大電路、一耦合電路、一第二級低噪聲放大電路以及一射頻阻隔電路。天線接收射頻訊號並傳送到LC濾波器進行噪聲濾除。接著，該射頻訊號被傳送到第一級低噪聲放大電路。該射頻訊號被第一級低噪聲放大電路放大後，通過耦合電路耦合至第二級低噪聲放大電路再次進行訊號放大的處理。在對該射頻訊號進行放大處理時，同時經由射頻阻隔電路來避免低噪聲放大器內部電路所產生的高頻訊號對該射頻訊號造成幹擾，以確保放大增益和避免產生失真。
文檔編號H03F1/26GK101079596SQ20061008213
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月24日 優先權日2006年5月24日
發明者季向容 申請人:金橋科技股份有限公司