CN106330245B - Rf无线接收信号放大器芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种RF无线接收信号放大器芯片，包括封装壳和设置在封装壳内的主控模块，主控模块分为接收部分和发射部分，接收部分包括高频信号输入口、低噪声放大器、射频输出接口、电源输入端和控制端，高频信号输入口连接外置输入电感，高频信号输入口通过输入电路连接低噪声放大器，射频输出接口与低噪声放大器的低噪声放大电路连接，电源输入端与低噪声放大电路连接，控制端连接低噪声放大器控制无线信号的接收和发射，发射部分包括射频接收端和发射开关，射频输出接口通过输出电路连接射频接收端，发射开关设置在输出电路上，射频接收端通过外置电路与外置输入电感连接。本发明电路布线简单，高度集成，占板面积小，大大减低了线路功耗。

Description

RF无线接收信号放大器芯片
技术领域
本发明涉及RF无线技术领域，具体涉及一种RF无线接收信号放大器芯片。
背景技术
如图1所示，为普通的RF无线信号放大电路图，电路由3.3V供电，其是由低噪音放大器U4和U1、U3两个射频开关组成，无线信号的接收与发射是由主控芯片的BT_SW_V1和BT_SW_V2两个脚位进行切快速换控制；当BT_SW_V1为高电平时处于信号发射状态，发射信号由主控IC U2RF脚经过U3第5脚进入，并从第1脚输出，信号接入到U1第3脚，此时U1第3脚与U1第5脚是连通状态，无线信号发射完成；当BT_SW_V2为高电平时处于信号接收状态，无线信号由ANT进入U1第5脚，此时U1的5和1脚是连通状态，U1第1脚输出信号到U4第6脚进入经过内部信号放大后从U4第3脚输出，经过U3第3脚进入后从U3第5脚进入主控芯片的RF脚，实现信号接收；当主控芯片的BT_SW_V1和BT_SW_V2两个脚位都是低电压时接收和发射信号全部处于中断状态。
这种RF无线电路的缺陷在于，电路为分体式元件构成，产品设计布线和生产工艺存在局限，占用板的空间大，不利于小型化产品线路设计，整体电路工作时功耗较大(约为12mA)，对于功耗要求更低的产品无法满足特性要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种RF无线接收信号放大器芯片，其通过简化外围元器件，高度集成，只需一个外置输入匹配电感，节省了占板面积，减低了线路功耗。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种RF无线接收信号放大器芯片，包括封装壳和设置在所述封装壳内的主控模块，所述主控模块分为接收部分和发射部分，所述接收部分包括高频信号输入口、低噪声放大器、射频输出接口、电源输入端和控制端，所述高频信号输入口连接外置输入电感，所述高频信号输入口通过输入电路连接所述低噪声放大器，所述射频输出接口与所述低噪声放大器的低噪声放大电路连接，所述电源输入端与所述低噪声放大电路连接，所述控制端连接所述低噪声放大器控制无线信号的接收和发射，所述发射部分包括射频接收端和射频开关，所述射频输出接口通过输出电路连接所述射频接收端，所述射频开关设置在所述输出电路上，所述射频接收端通过外置电路与所述外置输入电感连接。
在上述技术方案中，所述接收部分还包括接地端，所述接地端与所述低噪声放大器连接。
在上述技术方案中，所述封装壳的两侧对称设有连接所述主控模块内部电路的六个管脚，所述六个管脚为第一至第六管脚，所述第一管脚连接所述电源输入端，所述第二管脚连接所述接地端，所述第三管脚连接所述射频接收端，所述第四管脚连接所述高频信号输入口，所述第五管脚连接所述控制端，所述第六管脚连接所述射频输出接口。
在上述技术方案中，所述第一管脚至第三管脚设置所述封装壳的左侧且按顺序依次自上向下排列，所述第四管脚至第六管脚设置在所述封装壳的右侧且按顺序依次自下向上排列。
在上述技术方案中，所述主控模块采用1.1mm*0.7mm*0.5mm DFN-6L的封装壳。
在上述技术方案中，所述主控模块的工作温度稳定在-40℃～+85℃。
在上述技术方案中，所述电源输入端的供电电压为1.8V。
在上述技术方案中，所述RF无线接收信号放大器芯片采用RSTCP001芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的主控模块是由接收部分和发射部分两部分组成，精简了电路布线，高度集成，只需要一个外置输入匹配电感，外围元器件简单，集成IC的尺寸小，有效利用了占板空间，设计产品的功耗更低，并且该RF无线接收信号放大器芯片具有极低噪声系数、高线性度、高增益、低插损等特性，可支持1.6V至2.0V的供电电压，适用于ISM频段(BLUETOOTH 4.0/BLE等)的射频前端芯片，极低的噪声系数大大地改善了灵敏度，高线性度使得系统能够更好的抵抗外部干扰，同时减低了前级的滤波要求，进而减低了ISM频段无线收发机的总体成本，同时低插损也大大提高了发射效率。
附图说明
图1为普通的RF无线信号放大电路图；
图2为本发明的RF无线接收信号放大器芯片的主视图；
图3为本发明的RF无线接收信号放大器芯片的左视图；
图4为本发明的RF无线接收信号放大器芯片的右视图；
图5为本发明的RF无线接收信号放大器芯片的内部电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图2、图5所示，一种RF无线接收信号放大器芯片，包括封装壳1和设置在封装壳1内的主控模块2，主控模块2主要分为接收部分和发射部分，接收部分包括有高频信号输入口31、低噪声放大器32、射频输出接口33、电源输入端34、接地端35和控制端36，高频信号输入口31连接外置输入电感L1，外置输入电感L1的一端为射频输入端5，高频信号输入口31通过输入电路连接低噪声放大器32，射频输出接口33与低噪声放大器32的低噪声放大电路连接，电源输入端34与低噪声放大电路连接，接地端35与低噪声放大器32连接。控制端36连接低噪声放大器32控制无线信号的接收和发射，发射部分包括射频接收端41和发射开关42，射频输出接口33通过输出电路连接射频接收端41，发射开关42设置在输出电路上，射频接收端41通过外置电路与所述外置输入电感L1连接。
本实施例的RF无线接收信号放大器芯片为RSTCP001芯片，该RSTCP001芯片是一款集成低噪声放大器和发射开关的适用于ISM频段(BLUETOOTH 4.0/BLE等)的射频前端芯片，其外围元器件简单，只需要一个外置输入匹配电感，节省占板面积，减低了线路功耗。
如图3、图4所示，封装壳1的两侧对称设有连接所述主控模块2内部电路的六个管脚，所述六个管脚为第一至第六管脚11、12、13、14、15、16，所述第一管脚11连接所述电源输入端34，所述第二管脚12连接所述接地端35，所述第三管脚13连接所述射频接收端41，所述第四管脚14连接所述高频信号输入口31，所述第五管脚15连接所述控制端36，所述第六管脚16连接所述射频输出接口33。其中，所述第一管脚11至第三管脚13设置所述封装壳1的左侧且按顺序依次自上向下排列，所述第四管脚14至第六管脚16设置在所述封装壳1的右侧且按顺序依次自下向上排列。
本实施例的RF无线接收信号放大器芯片可以支持1.6V至2.0V的供电电压，较佳的，芯片的供电电压为1.8V。
具体实施时，无线信号的接收由主控模块2控制第五管脚15，当第五管脚15为高电位时处于信号接收状态，无线信号从射频输入端5到高频信号输入口31进入低噪声放大器32，信号放大后从第六管脚16输出给到主控模块2，完成无线信号接收。无线信号的发射由主控模块2控制第五管脚15，当第五管脚15为低电平时所述发射开关42为常闭状态，此时发射的信号从第六管脚16进入从第三管脚13完成信号无线发射，无线信号的接收发射全部由第五管脚15控制，该第五管脚15位为低电平时会一直处于发射状态，只有第五管脚15为高电位时切换到接收状态。
在芯片工作在接收模式时，低噪声放大器32对高频信号输入口31接收到的信号进了放大，而同时尽可能小的引进电路本身的噪声，因此使得射频输出接口33的信号信噪比大于高频信号输入口的信噪比，有效的提高了系统接收灵敏度，有效增加了接收距离。
综上所述，本实施例的RF无线接收信号放大器芯片具有极低噪声系数、高线性度、高增益、低插损等特性，这些特性使得本发明成为BLUETOOTH等ISM频段无线收发器射频前端最佳选择，极低的噪声系数大大地改善了灵敏度，高线性度使得系统能够更好的抵抗外部干扰，并且减低了前级的滤波要求，进而减低了ISM频段无线收发机的总体成本，同时低插损也大大提高了发射效率。
本发明通过精简电路布线，集成IC的尺寸小，如图2、图3所示，采用了纤小的1.1mm*0.7mm*0.5mm DFN-6L封装，稳定工作温度为-40℃～+85℃。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种RF无线接收信号放大器芯片，包括封装壳和设置在所述封装壳内的主控模块，其特征在于，所述主控模块分为接收部分和发射部分，所述接收部分包括高频信号输入口、低噪声放大器、射频输出接口、电源输入端和控制端，所述高频信号输入口连接外置输入电感，所述高频信号输入口通过输入电路连接所述低噪声放大器，所述射频输出接口与所述低噪声放大器的低噪声放大电路连接，所述电源输入端与所述低噪声放大电路连接，所述控制端连接所述低噪声放大器控制无线信号的接收和发射，所述发射部分包括射频接收端和发射开关，所述射频输出接口通过输出电路连接所述射频接收端，所述发射开关设置在所述输出电路上，所述射频接收端通过外置电路与所述外置输入电感连接。
2.根据权利要求1所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述接收部分还包括接地端，所述接地端与所述低噪声放大器连接。
3.根据权利要求2所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述封装壳的两侧对称设有连接所述主控模块内部电路的六个管脚，所述六个管脚为第一至第六管脚，所述第一管脚连接所述电源输入端，所述第二管脚连接所述接地端，所述第三管脚连接所述射频接收端，所述第四管脚连接所述高频信号输入口，所述第五管脚连接所述控制端，所述第六管脚连接所述射频输出接口。
4.根据权利要求3所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述第一管脚至第三管脚设置所述封装壳的左侧且按顺序依次自上向下排列，所述第四管脚至第六管脚设置在所述封装壳的右侧且按顺序依次自下向上排列。
5.根据权利要求1所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述主控模块采用1.1mm*0.7mm*0.5mm DFN-6L的封装壳。
6.根据权利要求1所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述主控模块的工作温度稳定在-40℃～+85℃。
7.根据权利要求1所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述电源输入端的供电电压为1.8V。
8.根据权利要求1～7任一项所述的RF无线接收信号放大器芯片，其特征在于：所述RF无线接收信号放大器芯片采用RSTCP001芯片。
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