低噪声放大电路、芯片以及通信设备的制作方法

本技术实施例涉及通信，具体涉及一种低噪声放大电路、芯片以及通信设备。

背景技术：

1、随着无线通信技术的发展，具有移动通信功能或无线通信功能的电子设备已经变得越来越普遍，用来为用户提供无线通信服务。在这些电子设备中，对射频(radiofrequency，rf)信号进行相应处理是经常行为。例如，射频信号在接收之后，需要采用低噪声放大器(low noise amplifier，lna)来放大微弱信号，并将噪声最小化。然而，相关技术中的应用于多频低噪声放大器的占用面积较大，整体成本增多。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种低噪声放大电路、芯片以及通信设备，用于改善模组面积较大，整体成本增多的现象。

2、为实现上述目的，本技术实施例提供如下方案：

3、一方面，提供一种低噪声放大电路，低噪声放大电路包括第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路以及级间匹配器件。其中：第一放大电路用于接收并处理第一频段的射频信号，第二放大电路用于接收并处理第二频段的射频信号，第三放大电路分别与第一放大电路和第二放大电路可通断的耦合，第三放大电路用于对来自第一放大电路或第二放大电路的射频信号进行处理。耦合于第一放大电路和第三放大电路之间的级间匹配器件的数量，大于，耦合于第二放大电路和第三放大电路之间的级间匹配器件的数量。

4、通过上述设置，耦合于第一放大电路和第三放大电路的级间匹配器件构成第一级间匹配电路，第一级间匹配电路用于，减小射频信号在第一放大电路和第三放大电路之间，在第一频段内的阻抗失配。耦合于第二放大电路和第三放大电路的级间匹配器件构成第二级间匹配电路，第二级间匹配电路用于，减小射频信号在第二放大电路和第三放大电路之间，在第二频段内的阻抗失配。

5、由于第一级间匹配电路中的级间匹配器件的数量大于第二级间匹配电路中的级间匹配器件的数量，第一级间匹配电路可以对相对带宽较宽的射频信号进行阻抗匹配，用于处理第一频段的射频信号的电路可以称为宽带lna，第二级间匹配电路可以对相对带宽较窄的射频信号进行阻抗匹配，用于处理第二频段的射频信号的电路可以称为窄带lna。在处理频段的较宽的通信场景中，相较于在多路窄带lna之间的切换，本技术实施例能够实现宽带lna和窄带lna之间的切换，有利于节省低噪声放大电路在芯片上的面积，进而有利于降低成本。

6、在一些实施例中，第一频段的相对带宽可以大于第二频段的相对带宽。此处，“相对带宽”可以理解为，上限频率与下限频率之间的差值的2倍，与上限频率和下限频率之和的比值。通过上述设置，低噪声放大电路能够实现可切换的处理相对带宽较大的射频信号或相对带宽较小的射频信号。

7、在一些实施例中，第一频段的相对带宽大于25％，第二频段的相对带宽小于25％。此处以及下文实施例中，可以将相对带宽大于25％(也即第一频段)称为宽带，可以将相对带宽小于25％(也即第二频段)成为窄带。

8、在一些实施例中，第一放大电路包括第一晶体管，第一晶体管的栅极用于接收射频信号，第一晶体管的漏极用于输出处理后的射频信号。第二放大电路包括第二晶体管，第二晶体管的栅极用于接收射频信号，第二晶体管的漏极用于输出处理后的射频信号。第三放大电路分别与第一晶体管的漏极和第二晶体管的漏极可通断的耦合。如此设置，第一晶体管和第二晶体管可以均为共源晶体管，第一晶体管和第二晶体管均具有放大的功能。

9、在一些实施例中，第三放大电路包括第三晶体管，第三晶体管的源极分别与第一晶体管的漏极和第二晶体管的漏极可通断的耦合。通过上述设置，第三晶体管为共栅晶体管，第三晶体管可以起到放大的功能。

10、在一些实施例中，级间匹配器件均耦合于第一晶体管的漏极和第三晶体管的源极之间。通过上述设置，耦合于第一放大电路和第三放大电路之间的级间匹配器件的数量大于耦合于第二放大电路和第三放大电路之间的级间匹配器件，第一放大电路和级间匹配器件可以对相对带宽较宽的射频信号进行处理，第二放大电路可以对相对带宽较窄的射频信号进行处理，以使低噪声放大电路对射频信号的处理可以实现宽带和窄带之间的切换。

11、在一些实施例中，级间匹配器件包括第一电感和第一电容，第一电感的一端与第一晶体管的漏极耦合，第一电感的另一端与第三晶体管的源极可通断的耦合，且还第一电容的一端与第一电感耦合，第一电容的另一端接地。通过上述设置，级间匹配器件可以对射频信号进行阻抗匹配。

12、在一些实施例中，第三放大电路包括第三晶体管，第三晶体管的栅极分别与第一晶体管的漏极和第二晶体管的漏极可通断的耦合。通过上述设置，第三晶体管为共源晶体管，第三晶体管可以起到放大的功能。

13、在一些实施例中，部分级间匹配器件构成第一子电路，部分级间匹配器件构成第二子电路，第一子电路的一端与第三晶体管的栅极耦合，第一子电路的另一端通过级间电容与第二子电路耦合，第二子电路与第一晶体管的漏极可通断的耦合。第一子电路的另一端还通过级间电容与第二晶体管的漏极可通断的耦合。通过上述设置，第一子电路、级间电容以及第二子电路共同构成第一级间匹配电路，第一子电路和级间电容共同构成第二级间匹配电路，以使第一级间匹配电路中的器件数量大于第二级间匹配电路中的器件数量。

14、在一些实施例中，第一子电路包括第二电感和第二电容，第二电感耦合于第三晶体管的栅极和级间电容之间，第二电容的一端与第二电感耦合，第二电容的另一端接地。第二子电路还包括第三电感，第三电感的一端与级间电容耦合，第三电感的另一端与第一晶体管的漏极可通断的耦合。通过上述设置，级间匹配器件可以对射频信号进行阻抗匹配。

15、在一些实施例中，第三放大电路包括第三晶体管，第三晶体管的栅极与第一晶体管的漏极可通断的耦合，第三晶体管的源极与第二晶体管的漏极可通断的耦合。通过上述设置，当第一晶体管和第三晶体管导通时，第三晶体管的栅极接受第一次放大后的射频信号，第三晶体管为共源晶体管，第三晶体管可以起到放大的功能。当第二晶体管和第三晶体管导通时，第三晶体管的源极接受第一次放大后的射频信号，第三晶体管为共栅晶体管，第三晶体管可以起到放大的功能。

16、在一些实施例中，级间匹配器件均耦合于第一晶体管的漏极和第三晶体管的栅极之间。通过上述设置，第一级间匹配电路中的器件数量大于第二级间匹配电路中的器件数量。

17、在一些实施例中，低噪声放大电路还包括输出匹配电路，输出匹配电路与第三晶体管的漏极耦合，输出匹配电路用于对来自第三放大电路的射频信号进行阻抗匹配，并输出阻抗匹配后的射频信号。

18、在一些实施例中，低噪声放大电路包括第一供电电路，第一供电电路包括多个第一输出端，多个第一输出端用于输出多个不同的偏置电压信号。第三晶体管的栅极可切换的与多个第一输出端中的一个耦合，或，输出匹配电路可切换的与多个第一输出端中的一个耦合。通过上述设置，可以实现第三晶体管和输出匹配电路的供电偏置电压可调设计，进而使得低噪声放大电路能够实现不同的线性度和噪声性能，能够使得低噪声放大电路能够在不同制式之间进行切换。

19、在一些实施例中，还包括输入匹配电路，输入匹配电路分别与第一放大电路和第二放大电路耦合，输入匹配电路用于接收射频信号，并对射频信号进行阻抗匹配。通过上述设置，第一放大电路和第二放大电路均与同一个输入匹配电路耦合，有利于减少输入匹配电路的数量，进而减小低噪声放大电路的占用面积，便于降低成本。同时，第一放大电路和第二放大电路共用一个与输入匹配电路耦合的端口(pad)，有利于进一步减小端口的数量，进而进一步减小低噪声放大电路的占用面积。

20、在一些实施例中，低噪声放大电路包括第二供电电路，第二供电电路包括多个第二输出端，多个第二输出端用于输出多个不同的偏置电压信号。第一放大电路包括第一晶体管，第一晶体管的栅极可切换的与多个第二输出端中的一个耦合；或，第二放大电路包括第二晶体管，第二晶体管的栅极可切换的与多个第二输出端中的一个耦合。如此设置，第二供电电路能够为第一晶体管和第二晶体管提供不同的偏置电压信号，实现第一晶体管和第二晶体管的供电偏置电压可调设计，进而使得低噪声放大电路能够实现不同的线性度和噪声性能，能够使得低噪声放大电路能够在不同制式之间进行切换。

21、在一些实施例中，第一放大电路还包括第一调谐电路，第一调谐电路耦合于第一晶体管的源极和第一晶体管的栅极之间。第二放大电路还包括第二调谐电路，第二调谐电路耦合于第二晶体管的源极和第二晶体管的栅极之间。通过设置第一调谐电路，对第一频段的射频信号进一步提供阻抗匹配。通过设置第二调谐电路，对第二频段的射频信号进一步提供阻抗匹配。

22、在一些实施例中，射频接收电路还包括第三调谐电路，第三调谐电路的一端分别与第一晶体管的源极和第二晶体管的源极耦合，第三调谐电路的另一端接地。通过设置第三调谐电路，对第一频段的射频信号和第二频段的射频信号进一步提供阻抗匹配。

23、另一方面，提供一种芯片，包括上述实施例中的低噪声放大电路。本技术的实施例提供的芯片包括如上述的低噪声放大电路，因此具有上述的全部有益效果，在此不再赘述。

24、在一些实施例中，芯片还包括功率放大电路、射频开关电路；射频开关电路用于切换的与功率放大电路或低噪声放大电路耦合。

25、另一方面，提供一种通信设备，还包括至少一个天线以及上述实施例中的芯片，芯片与天线耦合。本技术的实施例提供的芯片包括如上述的芯片，因此具有上述的全部有益效果，在此不再赘述。

26、另一方面，提供一种低噪声放大电路，包括：输入匹配电路、第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路以及输出匹配电路。

27、输入匹配电路用于接收射频信号，并对射频信号进行阻抗匹配；第一放大电路与输入匹配电路耦合，用于处理第一频段的射频信号；第二放大电路与输入匹配电路耦合，用于处理第二频段的射频信号；第三放大电路分别与第一放大电路和第二放大电路可通断的耦合，第三放大电路用于对来自第一放大电路或第二放大电路的射频信号进行处理；输出匹配电路与第三放大电路耦合，用于对来自第三放大电路的射频信号进行阻抗匹配，并输出阻抗匹配后的射频信号。第一放大电路和第二放大电路共用一个与输入匹配电路耦合的端口，有利于减小端口的数量，进而减小低噪声放大电路的占用面积。