CN102340294A

CN102340294A - 一种四阶有源lc射频带通滤波器

Info

Publication number: CN102340294A
Application number: CN2010102327880A
Authority: CN
Inventors: 刘欣; 张海英; 赵磊
Original assignee: Institute of Microelectronics of CAS
Current assignee: Ruili Flat Core Microelectronics Guangzhou Co Ltd
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-07-21
Also published as: CN102340294B

Abstract

本发明涉及一种四阶有源LC射频带通滤波器，属于集成电路设计技术领域。它基于CMOS工艺，采用了电流检测电阻和跨导的形式模拟电感耦合把两级二阶LC谐振器耦合成为四阶LC带通滤波器。该带通滤波器由连接方式相同、结构对称的两级二阶LC谐振电路、两个输入阻抗匹配电路、两个级间耦合电路以及两个输出阻抗匹配电路组成。本发明的射频带通滤波器不仅解决了二阶有源LC带通滤波器的带内平坦度较差的问题，而且可采用CMOS工艺进行片上集成，大大提高了集成度，为无线接收机的射频前端实现单片集成提供了一种可行方案。

Description

一种四阶有源LC射频带通滤波器

技术领域

本发明涉及一种四阶有源LC射频带通滤波器，属于集成电路设计技术领域。

背景技术

近年来，随着无线通信市场的迅速发展，对移动电话、GPS导航设备、电子医疗设备等移动通信设备的低成本、小型化要求越来越高。作为移动通信系统中最重要的射频前端模块也正向SoC方向发展，以满足系统低成本和小型化的要求。

在移动通信系统中，射频前端模块用来调制发送信号和解调接收信号，以接收机中的射频前端模块为例，其组成包括低噪声放大器、混频器、频率综合器、带通滤波器等电路。随着CMOS工艺的快速发展和日益成熟，使得射频前端中的低噪声放大器、混频器、频率综合器等核心电路都可以采用CMOS工艺实现。而唯独射频带通滤波器，由于其工作频率较高，对插入损耗、噪声系数等要求较苛刻，用CMOS工艺实现的片上射频带通滤波器很难达到接收机系统的要求，因此，目前的普遍做法是采用性能较高的片外SAW(Surface Acoustic Wave)带通滤波器。很明显这种做法不利于系统的小型化和低廉化，尤其是对于具备多种通信模式、支持多个频段的移动通信设备来说，需要多个不同频段的片外带通滤波器，这样不仅使系统的体积变得很庞大，而且提高了系统的成本，增大了功耗。所以，急需一个高性能的符合移动通信系统要求的片上集成CMOS射频带通滤波器来取代片外SAW带通滤波器，从而实现射频前端的完全单片集成。

据此，国内外许多研究机构都对射频带通滤波器的集成进行了不同程度的研究和报道。文献报道显示，目前，集成射频带通滤波器的研究多数集中在有源LC带通滤波器这一类型上，即采用有源负阻电路来补偿LC谐振回路中CMOS螺旋电感产生的欧姆损耗，从而实现高品质因数的射频带通滤波器。然而单纯的由一个LC谐振回路与一个有源负阻补偿电路实现的带通滤波器(即二阶有源LC带通滤波器)的带内平坦度较差，若要提高带内平坦度，应该设法增大带通滤波器的阶数。

发明内容

本发明针对二阶有源LC射频带通滤波器的带内平坦度较差的不足，提供一种四阶有源LC射频带通滤波器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种四阶有源LC射频带通滤波器包括输入阻抗匹配网络、第一级二阶LC谐振器、耦合网络、第二级二阶LC谐振器和输出阻抗匹配网络；所述输入阻抗匹配网络和差分信号输入端相连，用于将射频带通滤波器的输入阻抗匹配到50Ω；所述第一级二阶LC谐振器与输入阻抗匹配网络相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；所述耦合网络与第一级二阶LC谐振器相连，用于将第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器耦合成四阶射频带通滤波器；所述第二级二阶LC谐振器与耦合网络相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；所述输出阻抗匹配网络一端和第二级二阶LC谐振器相连，另一端和差分信号输出端相连，用于将射频带通滤波器的输出阻抗匹配到50Ω。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器各包括LC谐振回路、差分输入级和有源负阻补偿电路，所述LC谐振回路分别与差分输入级和有源负阻补偿电路相连。

进一步，所述差分信号输入端有两个，分别为第一差分信号输入端和第二差分信号输入端；所述差分信号输出端有两个，分别为第一差分信号输出端和第二差分信号输出端。

进一步，所述LC谐振回路包括第一CMOS螺旋电感、第二CMOS螺旋电感、第一变容管和第二变容管；所述第一CMOS螺旋电感的一端既与第一变容管的一端相连，又与第一差分信号输出端相连，另一端接电源电压；所述第一变容管的另一端接可调偏置电压；所述第二CMOS螺旋电感的一端既与第二变容管的一端相连，又与第二差分信号输出端相连，另一端接电源电压；所述第二变容管的另一端接可调偏置电压。

进一步，所述差分输入级包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管和第一NMOS尾电流管；所述第一NMOS晶体管的栅极接第一差分信号输入端，漏极与第一差分信号输出端相连，所述第二NMOS晶体管的栅极接第二差分信号输入端，漏极与第二差分信号输出端相连，所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的源极共同与第一NMOS尾电流管的漏极相连；所述第一NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

进一步，所述有源负阻补偿电路包括交叉耦合而成的第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管，以及第二NMOS尾电流管；所述第三NMOS晶体管的栅极和第四NMOS晶体管的漏极相连，所述第四NMOS晶体管的栅极和第三NMOS晶体管的漏极相连，所述第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的源极共同连接到第二NMOS尾电流管的漏极；所述第二NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

进一步，所述输入阻抗匹配网络包括第一输入阻抗匹配电路和第二输入阻抗匹配电路，所述第一输入阻抗匹配电路和第二输入阻抗匹配电路是在第一级二阶LC谐振器的差分输入级的基础上，分别在第一NMOS晶体管的栅极和第一差分信号输入端之间串联第一电感，在第二NMOS晶体管的栅极和第二差分信号输入端之间串联第二电感，在第一NMOS晶体管的源极和第一尾电流管的漏极之间串联第三电感，在第二NMOS晶体管的源极和第二尾电流管的漏极之间串联第四电感而形成的。

进一步，所述耦合网络包括第一级耦合电路和第二级耦合电路，所述第一级耦合电路和第二级耦合电路均包括第一电流检测电阻、第二电流检测电阻和跨导单元，所述跨导单元包括第一跨导尾电流管、第二跨导尾电流管和第三NMOS尾电流管，所述第一电流检测电阻和第二电流检测电阻分别串联在第一级二阶LC谐振器或第二级二阶LC谐振器中LC谐振回路的第一CMOS螺旋电感和电源电压，以及第二CMOS螺旋电感和电源电压之间；所述第一电流检测电阻连接到第一跨导尾电流管的栅极，所述第二电流检测电阻连接到第二跨导尾电流管的栅极，所述第一跨导尾电流管和第二跨导尾电流管的源极分别与第二级二阶LC谐振器或第一级二阶LC谐振器的输出端相连，所述第一跨导尾电流管和第二跨导尾电流管的源极与第三NMOS尾电流管的漏极相连；所述第三NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

进一步，所述输出阻抗匹配网络包括第一输出阻抗匹配电路和第二输出阻抗匹配电路，所述第一输出阻抗匹配电路和第二输出阻抗匹配电路分别由NMOS源极跟随晶体管和NMOS偏置电流晶体管串联组成；所述NMOS源极跟随晶体管的漏极接电源电压，栅极与第二级二阶LC谐振器的输出端相连，源极与NMOS偏置电流晶体管的漏极相连，并一起连接到射频带通滤波器的差分信号输出端；所述NMOS偏置电流晶体管的栅极接偏置电压，源极接地。

本发明的有益效果是：本发明四阶有源LC射频带通滤波器基于CMOS工艺，采用电流检测电阻和跨导的形式模拟电感耦合的形式把两级二阶LC谐振器耦合成为四阶LC带通滤波器，该带通滤波器由连接方式相同、结构对称的两级二阶LC谐振电路、两个输入阻抗匹配电路、两个级间耦合电路以及两个输出阻抗匹配电路组成，通过合理选择电流检测电阻的阻值，可以得到所需的带内平坦度，解决了二阶有源LC带通滤波器的带内平坦度较差的问题。采用有源负阻补偿技术，提高了CMOS片上螺旋电感的品质因数，为射频带通滤波器的片上集成提供了一种可行方案；此外通过调节变容管的偏置电压，以及调节输入级尾电流管、有源负阻的尾电流管栅极的偏置电压，可以实现对带通滤波器中心频率、通带增益和带宽的调节；本发明还提供了片上阻抗匹配技术，使输入、输出阻抗均可匹配到标准射频传输线的50Ω，使得该带通滤波器在实际应用时无需片外阻抗匹配网络，实现了射频前端的完全单片集成，节约了PCB板面积，有利于移动通信设备向小型化和低廉化发展；本发明的射频带通滤波器不仅解决了二阶有源LC带通滤波器的带内平坦度较差的问题，而且可采用CMOS工艺进行片上集成，大大提高了集成度，为无线接收机的射频前端实现单片集成提供了一种可行方案。

附图说明

图1为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的结构示意图；

图2为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的二阶LC谐振器的电路原理图；

图3为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的结构示意图。如图1所示，四阶有源LC射频带通滤波器包括输入阻抗匹配网络101、第一级二阶LC谐振器102、耦合网络103、第二级二阶LC谐振器104和输出阻抗匹配网络105。输入阻抗匹配网络101和差分信号输入端相连，用于将射频带通滤波器的输入阻抗匹配到50Ω；第一级二阶LC谐振器102与输入阻抗匹配网络101相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；耦合网络103与第一级二阶LC谐振器102相连，用于将第一级二阶LC谐振器102和第二级二阶LC谐振器104耦合成四阶射频带通滤波器；第二级二阶LC谐振器104与耦合网络103相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；输出阻抗匹配网络105一端和第二级二阶LC谐振器104相连，另一端和差分信号输出端相连，用于将射频带通滤波器的输出阻抗匹配到50Ω。四阶有源LC射频带通滤波器的核心组成部分是具有负阻补偿的第一级二阶LC谐振器102和第二级二阶LC谐振器104，两者均采用了差分电路结构。

差分信号输入端有两个，分别为第一差分信号输入端V_inp和第二差分信号输入端V_inn；差分信号输出端有两个，分别为第一差分信号输出端V_out1和第二差分信号输出端V_out2。

图2为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的二阶LC谐振器的电路原理图。如图2所示，第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器的电路连接方式相同，第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器各包括LC谐振回路201、差分输入级202和有源负阻补偿电路203，LC谐振回路201分别与差分输入级202和有源负阻补偿电路203相连。

LC谐振回路201包括第一CMOS螺旋电感L₁、第二CMOS螺旋电感L₂、第一变容管C₁和第二变容管C₂；第一CMOS螺旋电感L₁的一端既与第一变容管C₁的一端相连，又与第一差分信号输出端V_out1相连，另一端接电源电压；第一变容管C₁的另一端接可调偏置电压V_f；第二CMOS螺旋电感L₂的一端既与第二变容管C₂的一端相连，又与第二差分信号输出端V_out2相连，另一端接电源电压；第二变容管C₂的另一端接可调偏置电压V_f。

差分输入级202包括第一NMOS晶体管M_g1、第二NMOS晶体管M_g2和第一NMOS尾电流管M_g；第一NMOS晶体管M_g1的栅极接第一差分信号输入端V_inp，漏极与第一差分信号输出端V_out1相连，第二NMOS晶体管M_g2的栅极接第二差分信号输入端V_inn，漏极与第二差分信号输出端V_out2相连，第一NMOS晶体管M_g1和第二NMOS晶体管M_g2的源极共同与第一NMOS尾电流管M_g的漏极相连；第一NMOS尾电流管M_g的栅极接可调偏置电压V_g，源极接地。

有源负阻补偿电路203包括交叉耦合而成的第三NMOS晶体管M_q1和第四NMOS晶体管M_q2，以及第二NMOS尾电流管M_q；第三NMOS晶体管M_q1的栅极和第四NMOS晶体管M_q2的漏极相连，第四NMOS晶体管M_q2的栅极和第三NMOS晶体管M_q1的漏极相连，第三NMOS晶体管M_q1和第四NMOS晶体管M_q2的源极共同连接到第二NMOS尾电流管M_q的漏极；第二NMOS尾电流管M_q的栅极接可调偏置电压V_q，源极接地。

图3为本发明实施例四阶有源LC射频带通滤波器的电路原理图。如图3所示，射频带通滤波器采用全差分形式，该形式的电路结构完全对称，具体包括：第一级二阶LC谐振器电路301、第二级二阶LC谐振器电路302，第一输入阻抗匹配电路303、第二输入阻抗匹配电路304，第一级耦合电路305、第二级耦合电路306，第一输出阻抗匹配电路307和第二输出阻抗匹配电路308。电路的具体连接方式描述如下：

第一级二阶LC谐振器电路301与第二级二阶LC谐振器电路302的电路连接方式完全相同，如图2所示。

第一输入阻抗匹配电路303与第二输入阻抗匹配电路304采用源简并电感结构，即在第一级二阶LC谐振电路301的差分输入级的基础上，分别在M_g11、M_g12的栅极和差分信号输入端之间串联电感L_g1、L_g2，分别在M_g11、M_g12的源极和尾电流管M_g1的漏极之间串联电感L_s1、L_s2而形成的。

第一级耦合电路305是在每一级二阶LC谐振电路的基础上，在电感和电源电压之间各串联一个电流检测电阻R_s11和R_s12，在两级二阶LC谐振电路之间通过两个对称的跨导单元将两级二阶LC谐振器耦合为四阶。即R_s11、R_s12的一端与电源电压相连，另一端与电感L₁₁、L₁₂相连，并且一起连接到第一跨导单元的两个差分输入端上，也就是M_k11、M_k12的栅极，该跨导单元的输出端，即M_k11、M_k12的漏极分别与第二级二阶LC谐振电路302的输出端相连，M_k11、M_k12的源极与NMOS尾电流管M_k1的漏极相连，M_k1的栅极接可调节偏置电压V_k1，源极接地。

第二级耦合电路306的连接方式与第一级耦合电路305的连接方式完全相同，并且电路结构对称，如图3所示。

第一输出阻抗匹配电路307采用源极跟随器结构，由一个NMOS源极跟随晶体管M_s1和一个NMOS偏置电流晶体管M_b1串联组成。M_s1的漏极接电源电压，M_s1的栅极与第二级LC谐振电路的输出端相连，M_s1的源极与M_b1的漏极相连，并一起连接到带通滤波的一个差分输出端V_out1，M_b1的栅极接偏置电压V_b2，M_b1的源极接地。

第二输出阻抗匹配电路308也采用源极跟随器结构的连接方式，其与第一输出阻抗匹配电路307的连接方式完全相同，并且电路结构对称，如图3所示。

本发明的工作原理是：由的两级二阶LC谐振器分别产生带通滤波器的下限截止频率

f_{L} = \frac{1}{2 π \sqrt{L_{1} C_{1}}}

和上限截止频率

f_{H} = \frac{1}{2 π \sqrt{L_{2} C_{2}}},

调节变容管的偏置电压V_f1和V_f2，电容值发生变化，带通滤波器的下限截止频率和上限截止频率均随之变化，中心频率也会随之变化。增大二阶LC谐振器中变容管的偏置电压，其谐振频率降低；反之，其谐振频率升高。

采用有源负阻补偿技术，即利用交叉耦合晶体管对M_q11、M_q12(或者M_q21、M_q22)产生一个负电阻，用来补偿片上CMOS螺旋电感金属线圈以及衬底电阻引入的欧姆损耗，以此解决片上螺旋电感品质因数较低的问题，实现高品质因数的CMOS射频集成带通滤波器。根据带通滤波器品质因数的定义：

Q = \frac{f_{0}}{Δf}

(Q是带通滤波器的品质因数，f₀是带通滤波器的中心频率，Δf是带通滤波器的带宽)，调节尾电流晶体管M_q1和M_q2的偏置电压V_q1和V_q2，带通滤波器的带宽，即带通滤波器的品质因数也随之变化。增大偏置电压，尾电流增大，带通滤波器的带宽变窄，即带通滤波器的品质因数得到提高；反之，带通滤波器的带宽变宽，即带通滤波器的品质因数降低。

调节两级二阶LC谐振器中输入级NMOS尾电流晶体管M_g1和M_g2的偏置电压V_g1和V_g2带通滤波器的通带增益会随之变化。增大偏置电压，带通滤波器的通带增益也随之增大；反之，带通滤波器的通带增益会随之减小。

耦合网络中电流检测电阻用来检测流过电感的电流，其阻值大小决定带通滤波器的带内平坦度，当阻值取合适的值，可得到较平坦的带内响应曲线，在此基础上如果阻值变大，带内响应曲线会出现凸起，如果阻值变小，带内响应曲线会出现凹陷。耦合网络中的跨导用来将电流检测电阻检测到的电流注入到另一级的电感中，调节跨导尾电流管M_k1和M_k2的偏置电压V_k1和V_k2，跨导的工作电流发生变化，也可以使四阶带通滤波器的带内增益随之变化，增大偏置电压，带内增益变大，反之，带内增益变小。

本发明的四阶有源LC射频集成带通滤波器在工作的过程中，射频电压信号以差分形式通过第一输入阻抗匹配电路303、第二输入阻抗匹配电路304中的电感L_g1和L_g2从差分输入对管M_g11和M_g12的栅极输入，经M_g1和M_g2后转变成电流信号，输入给第一级二阶LC谐振电路301中的LC谐振选频负载，只选择带通滤波器通带内允许通过的信号，抑制带外信号；然后第一级耦合电路305中的电流检测电阻R_s11和R_s12检测到第一级二阶LC谐振电路301中电感L₁₁和L₁₂上的电流，并通过由M_k11和M_k12组成的第一跨导单元，将检测到的电流注入到第二级二阶LC谐振电路302中。同理，第二级耦合电路306也通过电流检测电阻R_s21、R_s22检测第二级二阶LC谐振电路302中电感电流，并通过由M_k21和M_k22组成的第二跨导单元，将检测到的电流注入到第一级二阶LC谐振电路301中，从而完成模拟电感耦合的过程，将两个二阶LC谐振电路耦合成四阶带通滤波器。最后，信号经过第一输出阻抗匹配电路307、第二输出阻抗匹配电路308，匹配到50Ω输出。

其中，第一级LC谐振电路301和第二级LC谐振电路302分别用来产生带通滤波器的下限截止频率和上限截止频率，由上限截止频率和下限截止频率共同决定四阶带通滤波器的中心频率和带宽，通过调节变容管的偏置电压V_f1和V_f2，改变电容值，即可达到调节带通滤波器中心频率的目的；第一级二阶LC谐振电路301和第二级二阶LC谐振电路302中输入级的NMOS尾电流晶体管M_g1和M_g2分别用来为各自的输入级提供工作电流，通过调节其偏置电压V_g1和V_g2可控制其电流，进而控制带通滤波器的通带增益；有源负阻补偿电路中的NMOS尾电流晶体管M_q1和M_q2分别用来为各自的负阻提供工作电流，通过调节其偏置电压V_q1和V_q2可控制其电流，进而控制带通滤波器的带宽。在实际应用中，可根据设计需求调节变容管的偏置电压V_f1、V_f2，输入级的偏置电压V_g1、V_g2，以及有源负阻的偏置电压V_q1、V_q2，来得到所需的带通滤波器的中心频率、通带增益以及带宽。

其中，第一级耦合电路305和第二级耦合电路306分别用来检测各自所在二阶LC谐振电路中电感电流。然后将检测到的电流分别注入到另一级二阶LC谐振电路中，以此完成模拟电感耦合的目的，将二阶LC谐振电路耦合为四阶LC带通滤波器。这种耦合方式的耦合系数k可表示为：k＝R_s·G_k，其中R_s为电流检测电阻，G_k为跨导单元的跨导值，因此，调节R_s可以控制带通滤波器带内平坦度，合理选择R_s的值，可以使带内平坦度达到最优状态，使带内纹波最小；调节G_k不仅可以改变耦合系数，而且会间接影响带通滤波器的通带增益。因此在实际应用中，应根据具体要求合理选择R_s和G_k的值，使带通滤波器达到所需设计指标。

其中，第一输入阻抗匹配电路303、第二输入阻抗匹配电路304的工作原理是：由于采用NMOS晶体管作为输入时，其输入阻抗表现为一个实部和一个容性阻抗。若要使输入阻抗只表现为一个50Ω的正实部，需要在输入NMOS晶体管M_g1和M_g2的栅极和源极分别串联电感L_g1、L_s1和L_g2、L_s2，把容性阻抗抵消掉。即L_s1、L_s2分别在M_g11、M_g12的栅极引入一个实部阻抗，提供输入阻抗的实部；L_g1、L_g2分别与C_gs11、C_gs12谐振，使得输入阻抗的虚部为零，从而实现阻抗匹配。

其中，第一输出阻抗匹配电路305、第二输出阻抗匹配电路306的工作原理是：利用源极跟随器可以产生一个1/g_m的输出阻抗，在带通滤波器的两个差分输出端分别串联一个NMOS源极跟随器，调节源极跟随管的尺寸和偏置电流的大小，即可得到所需的50Ω的输出阻抗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述射频带通滤波器包括输入阻抗匹配网络、第一级二阶LC谐振器、耦合网络、第二级二阶LC谐振器和输出阻抗匹配网络；所述输入阻抗匹配网络和差分信号输入端相连，用于将射频带通滤波器的输入阻抗匹配到50Ω；所述第一级二阶LC谐振器与所述输入阻抗匹配网络相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；所述耦合网络与第一级二阶LC谐振器相连，用于将第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器耦合成四阶射频带通滤波器；所述第二级二阶LC谐振器与耦合网络相连，用于产生射频带通滤波器的中心频率和调节射频带通滤波器的带宽；所述输出阻抗匹配网络一端和第二级二阶LC谐振器相连，另一端和差分信号输出端相连，用于将射频带通滤波器的输出阻抗匹配到50Ω。

2.根据权利要求1所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述第一级二阶LC谐振器和第二级二阶LC谐振器各包括LC谐振回路、差分输入级和有源负阻补偿电路，所述LC谐振回路分别与差分输入级和有源负阻补偿电路相连。

3.根据权利要求2所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述差分信号输入端有两个，分别为第一差分信号输入端和第二差分信号输入端；所述差分信号输出端有两个，分别为第一差分信号输出端和第二差分信号输出端。

4.根据权利要求3所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述LC谐振回路包括第一CMOS螺旋电感、第二CMOS螺旋电感、第一变容管和第二变容管；所述第一CMOS螺旋电感的一端既与第一变容管的一端相连，又与第一差分信号输出端相连，另一端接电源电压；所述第一变容管的另一端接可调偏置电压；所述第二CMOS螺旋电感的一端既与第二变容管的一端相连，又与第二差分信号输出端相连，另一端接电源电压；所述第二变容管的另一端接可调偏置电压。

5.根据权利要求4所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述差分输入级包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管和第一NMOS尾电流管；所述第一NMOS晶体管的栅极接第一差分信号输入端，漏极与第一差分信号输出端相连，所述第二NMOS晶体管的栅极接第二差分信号输入端，漏极与第二差分信号输出端相连，所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的源极共同与第一NMOS尾电流管的漏极相连；所述第一NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

6.根据权利要求5所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述有源负阻补偿电路包括交叉耦合而成的第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管，以及第二NMOS尾电流管；所述第三NMOS晶体管的栅极和第四NMOS晶体管的漏极相连，所述第四NMOS晶体管的栅极和第三NMOS晶体管的漏极相连，所述第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的源极共同连接到第二NMOS尾电流管的漏极；所述第二NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

7.根据权利要求6所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述输入阻抗匹配网络包括第一输入阻抗匹配电路和第二输入阻抗匹配电路，所述第一输入阻抗匹配电路和第二输入阻抗匹配电路是在第一级二阶LC谐振器的差分输入级的基础上，分别在第一NMOS晶体管的栅极和第一差分信号输入端之间串联第一电感，在第二NMOS晶体管的栅极和第二差分信号输入端之间串联第二电感，在第一NMOS晶体管的源极和第一尾电流管的漏极之间串联第三电感，在第二NMOS晶体管的源极和第二尾电流管的漏极之间串联第四电感而形成的。

8.根据权利要求7所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述耦合网络包括第一级耦合电路和第二级耦合电路，所述第一级耦合电路和第二级耦合电路均包括第一电流检测电阻、第二电流检测电阻和跨导单元，所述跨导单元包括第一跨导尾电流管、第二跨导尾电流管和第三NMOS尾电流管，所述第一电流检测电阻和第二电流检测电阻分别串联在第一级二阶LC谐振器或第二级二阶LC谐振器中LC谐振回路的第一CMOS螺旋电感和电源电压，以及第二CMOS螺旋电感和电源电压之间；所述第一电流检测电阻连接到第一跨导尾电流管的栅极，所述第二电流检测电阻连接到第二跨导尾电流管的栅极，所述第一跨导尾电流管和第二跨导尾电流管的源极分别与第二级二阶LC谐振器或第一级二阶LC谐振器的输出端相连，所述第一跨导尾电流管和第二跨导尾电流管的源极与第三NMOS尾电流管的漏极相连；所述第三NMOS尾电流管的栅极接可调偏置电压，源极接地。

9.根据权利要求8所述的四阶有源LC射频带通滤波器，其特征在于，所述输出阻抗匹配网络包括第一输出阻抗匹配电路和第二输出阻抗匹配电路，所述第一输出阻抗匹配电路和第二输出阻抗匹配电路分别由NMOS源极跟随晶体管和NMOS偏置电流晶体管串联组成；所述NMOS源极跟随晶体管的漏极接电源电压，栅极与第二级二阶LC谐振器的输出端相连，源极与NMOS偏置电流晶体管的漏极相连，并一起连接到射频带通滤波器的差分信号输出端；所述NMOS偏置电流晶体管的栅极接偏置电压，源极接地。