CN107612516A - 宽带数控低噪声可变增益放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了宽带数控低噪声可变增益放大器，包括依次连接的输入匹配网络、第一级低噪声级、第一级间匹配网络、第二级增益级、第二级间匹配网络、第三级增益级、输出匹配网络、第一级衰减电路、第二级衰减电路、第三级衰减电路、第四级衰减电路；输入匹配网络为可变增益放大器的射频输入端，所述第四级衰减电路为可变增益放大器的射频输出端。本发明采用GaAs pHEMT工艺克服了CMOS宽带窄的问题，同时，将信号的增益控制在一定范围，采用低噪声放大器作为前级放大器得到了较好的噪声性能和减少了衰减器级数以提升整体电路增益，采用三级共源结构加四级衰减电路结构，在DC～6GHz频段以达到所需的增益变化范围和精确增益步进，从而解决了增益与宽带之间的矛盾。

Description

宽带数控低噪声可变增益放大器
技术领域
本发明涉及射频可变增益放大器技术领域，具体涉及宽带数控低噪声可变增益放大器。
背景技术
在射频信号接收链路中，可变增益放大器的作用是在输入信号变化的范围内保证输出信号的恒定。从整个接收链路考虑，放大器应具有较高的线性度。此外，可变增益放大器作为中频模块的主要部分之一，应具有良好的带宽来保证信号的稳定传输和更有效的抑制非频带信号。
可变增益放大器根据控制信号的不同可分为模拟信号控制可变增益放大器和数字信号控制可变增益放大器。模拟控制可变增益放大器需要单独构造指数电压产生电路，GaAs实现下较为困难。数控可变增益放大器通过控制数字编码方式实现增益的dB线性。相比于模拟信号控制可变增益放大器，数字信号控制可变增益放大器不需要单独构造指数电压产生电路，并且可以在离散点优化增益值，提高增益精度，同时也有利于低功耗。因此，数字可变增益放大器已越来越多的成为射频接收链路中的主流方式。
数字可变增益放大器主要分为开环结构和闭环结构。这两者都是通过数字信号控制开关实现增益与数字信号的dB线性关系。闭环结构通过改变反馈网络从而改变反馈因子来实现增益可变，其增益精度高，但是存在带宽较小、功耗较大等缺点；开环结构主要通过改变等效跨导或者输出阻抗来实现增益可变，一般其增益控制范围较大，带宽较宽，功耗较低，但增益精度较差。常见的开环结构有很多，基于可编程负载的可变增益放大器，虽然能够实现增益dB线性变化，但放大器的带宽会随着增益的增大而减小。基于二极管负载差分对的可变增益放大器，通过改变输入管和负载管的跨导来改变放大器的增益，同样面临着带宽变化的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的可变增益放大器的宽带与增益不能同时满足要求，目的在于提供宽带数控低噪声可变增益放大器，使得可变增益放大器具有宽带宽，增益控制精度高且拥有低噪声的特点，同时通过数字信号控制开关的导通与断开，能够使增益达到精确的线性关系。
本发明通过下述技术方案实现：
宽带数控低噪声可变增益放大器，包括依次连接的输入匹配网络、第一级低噪声级、第一级间匹配网络、第二级增益级、第二级间匹配网络、第三级增益级、输出匹配网络、第一级衰减电路、第二级衰减电路、第三级衰减电路、第四级衰减电路；所述输入匹配网络为可变增益放大器的射频输入端，所述第四级衰减电路为可变增益放大器的射频输出端；
还包括第一级低噪声级、第二级增益级、第三级增益级共同连接的电源；
还包括第一级偏置电路、第二级偏置电路、第三级偏置电路，所述第一级偏置电路一端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，另一端连接在第一级低噪声级与电源连接的线路上；所述第二级偏置电路一端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，另一端连接在第二级增益级与电源连接的线路上；所述第三级偏置电路一端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上，另一端连接在第三级增益级与电源连接的线路上；
还包括具有三个控制端的增益控制电路，其中，一个控制端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，一个控制端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，还有一个控制端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上；
所述第一级低噪声级采用三极管Q1，三极管Q1的栅极与输入匹配网络连接，电源与第一级间匹配网络均连接在三极管Q1的漏级，三极管Q1的源级接地；所述第二级增益级采用三极管Q2，三极管Q2的栅极与第一级间匹配网络连接，电源与第二级间匹配网络均连接在三极管Q2的漏级，三极管Q2的源级接地；所述第三级增益级采用三极管Q3，三极管Q3的栅极与第二级间匹配网络连接，电源与输出匹配网络均连接在三极管Q3的漏级，三极管Q3的源级接地。
进一步地，所述增益控制电路包括三极管Q4、三极管Q5、电阻R7、电阻R8、电阻R9，所述三极管Q4的漏级和三极管Q5的漏级连接形成节点，该节点同时连接三极管Q1的栅极、三极管Q2的栅极以及三极管Q3的栅极；三极管Q4的栅极连接控制电压Vc1，三极管Q5的栅极连接控制电压Vc2；电阻R7、电阻R8、电阻R9依次串联，电阻R7连接电阻R8端的另一端接地，电阻R9连接电阻R8端的另一端接电压Vg；所述三极管Q4的源级连接在电阻R7与电阻R8连接的线路上，所述三极管Q5的源级连接在电阻R8与电阻R9连接的线路上。
进一步地，所述第一级偏置电路包括串联的电阻R1和电容C1，所述电容C1连接电阻R1端的另一端连接在三极管Q1的栅极，所述电阻R1连接电容C1端的另一端连接在三极管Q1的漏级；
所述第二级偏置电路包括串联的电阻R2和电容C4，所述电容C4连接电阻R2端的另一端连接在三极管Q2的栅极，所述电阻R2连接电容C4端的另一端连接在三极管Q2的漏级；
所述第三级偏置电路包括串联的电阻R3和电容C6，所述电容C6连接电阻R3端的另一端连接在三极管Q3的栅极，所述电阻R3连接电容C6端的另一端连接在三极管Q3的漏级。
进一步地，所述第一级间匹配网络包括依次串联的电容C2、电感L2、电感L3，所述电容C2连接电感L2端的另一端与三极管Q1的漏级连接，电感L3连接电感L2端的另一端与三极管Q2的栅极连接；还包括电容C3，所述电容C3一端连接在电感L2与电感L3连接的线路上，其另一端接地。
进一步地，所述第二级间匹配网络包括依次串联的电容C5和电感L4，电容C5连接电感L4端的另一端与三极管Q2的漏级连接，电感L4连接电容C5端的另一端与三极管Q3的栅极连接。
进一步地，所述第一级衰减电路包括三极管Q6、三极管Q7、电阻R10、电阻R11、电阻R12，所述电阻R10与电阻R11串联，电阻R10连接电阻R11端的另一端与输出匹配网络连接，电阻R11连接电阻R10端的另一端与第二级衰减电路连接；三极管Q6的栅极连接控制电压Vc3，三极管Q6的源级连接在电阻R11与第二级衰减电路连接的线路上，三极管Q6的漏级连接在电阻R10与输出匹配网络连接的线路上；三极管Q7的漏级连接在电阻R10与电阻R11连接的线路上，三极管Q7的栅极连接控制电压Vc4；电阻R12一端连接在三极管Q7的源级，其另一端接地。
进一步地，第二级衰减电路包括三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、电阻R13、电阻R14、电阻R15，电阻R13一端连接在三极管Q6与电阻R11连接的线路上，其另一端与第三级衰减电路连接；三极管Q8的栅极连接控制电压Vc5，三极管Q8的源级连接在电阻R13与第三级衰减电路连接的线路上，三极管Q8的漏级连接在电阻R13与电阻R11连接的线路上；三极管Q9的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的漏级连接的线路上，三极管Q9的栅极连接控制电压Vc6；电阻R14的一端连接三极管Q9的源级，其另一端接地；三极管Q10的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的源级连接的线路上，三极管Q10的栅极连接控制电压Vc6；电阻R15的一端连接三极管Q10的源级，其另一端接地；
第三级衰减电路包括三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、电阻R16、电阻R17、电阻R18，电阻R16一端连接在三极管Q8的源级与电阻R13连接的线路上，其另一端与第四级衰减电路连接；三极管Q11的栅极连接控制电压Vc7，三极管Q11的源级连接在电阻R16与第四级衰减电路连接的线路上，三极管Q11的漏级连接在电阻R16与电阻R13连接的线路上；三极管Q12的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的漏级连接的线路上，三极管Q12的栅极连接控制电压Vc8；电阻R17的一端连接三极管Q12的源级，其另一端接地；三极管Q13的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的源级连接的线路上，三极管Q13的栅极连接控制电压Vc8；电阻R18的一端连接三极管Q13的源级，其另一端接地；
第四级衰减电路包括三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、电阻R19、电阻R20、电阻R21，电阻R19一端连接在三极管Q11的源级与电阻R16连接的线路上，其另一端为射频输出端；三极管Q14的栅极连接控制电压Vc9，三极管Q14的源级连接在射频输出端，三极管Q14的漏级连接在电阻R19与电阻R16连接的线路上；三极管Q15的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的漏级连接的线路上，三极管Q15的栅极连接控制电压Vc10；电阻R20的一端连接三极管Q15的源级，其另一端接地；三极管Q16的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的源级连接的线路上，三极管Q16的栅极连接控制电压Vc10；电阻R21的一端连接三极管Q16的源级，其另一端接地。
进一步地，三极管均采用GaAs pHEMT三极管。
进一步地，所述第一级低噪声级采用的GaAs pHEMT三极管工作在低噪声放大器工作点；所述第二级增益级、第三级增益级采用的GaAs pHEMT三极管工作在高增益工作点。
进一步地，工作中心频率在DC～6GHz。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明采用GaAs pHEMT工艺克服了CMOS性能差宽带窄的问题，同时，将信号的增益控制在一定范围，采用开关型的低噪声放大器作为前级放大器得到了较好的噪声性能和减少了衰减器级数以提升整体电路增益，采用三级共源结构加四级衰减电路结构，在DC～6GHz频段以达到所需的增益变化范围和精确增益步进，从而解决了增益与宽带之间的矛盾；
2、本发明的第一级低噪声级、第二级增益级、第三级增益级作为三级放大电路，均采用GaAs pHEMT三极管，由于GaAs pHEMT具有良好的频率特性和噪声特性，所以能够大大提高电路的增益和噪声性能；同时采用增益控制电路即串联电阻开关分压电路来实现前级低噪声放大器的栅压控制以实现2位数字控制增益变化，减少了衰减电路的级数，进而减小了芯片尺寸，提升了P1dB；
3、本发明的三级放大电路和四级衰减电路能够通过GaAs pHEMT工艺实现集成于同一芯片中，电路中的偏置电路、匹配网络、电感、输出匹配网络等都能在片上实现，电路结构简单，电路面积小，从而实现电路的高集成度和小型化；
4、本发明输入匹配网络、级间匹配网络以及输出匹配网络中的隔直电容，偏置电路中的扼流电感均参与了匹配以及阻抗变换，能够有效减少原件的使用，降低成本，缩小面积，性能可靠；
5、本发明为0.15μm GaAs pHEMT工艺的宽带数控低噪声可变增益放大器，结合GaAs工艺的优点，不仅能设计成完整单片电路，而且具有比较高的特征频率和噪声特性，更利于做宽带设计。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构框图；
图2为本发明电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，宽带数控低噪声可变增益放大器，包括依次连接的输入匹配网络、第一级低噪声级、第一级间匹配网络、第二级增益级、第二级间匹配网络、第三级增益级、输出匹配网络、第一级衰减电路、第二级衰减电路、第三级衰减电路、第四级衰减电路；所述输入匹配网络为可变增益放大器的射频输入端，所述第四级衰减电路为可变增益放大器的射频输出端；
还包括第一级低噪声级、第二级增益级、第三级增益级共同连接的电源；
还包括第一级偏置电路、第二级偏置电路、第三级偏置电路，所述第一级偏置电路一端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，另一端连接在第一级低噪声级与电源连接的线路上；所述第二级偏置电路一端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，另一端连接在第二级增益级与电源连接的线路上；所述第三级偏置电路一端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上，另一端连接在第三级增益级与电源连接的线路上；
还包括具有三个控制端的增益控制电路，其中，一个控制端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，一个控制端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，还有一个控制端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上。
输入匹配网络采用集总原件匹配网络。输入匹配网络、第一级间匹配网络、第二级间匹配网络以及阻抗变换网络中均设置有隔直电容，偏置电路中的扼流电感以及隔直电容均参与了匹配以及阻抗变换，能够有效减少原件的使用，降低成本，缩小面积，性能可靠。
实施例2
宽带数控低噪声可变增益放大器，包括依次连接的输入匹配网络、第一级低噪声级、第一级间匹配网络、第二级增益级、第二级间匹配网络、第三级增益级、输出匹配网络、第一级衰减电路、第二级衰减电路、第三级衰减电路、第四级衰减电路；所述输入匹配网络为可变增益放大器的射频输入端，所述第四级衰减电路为可变增益放大器的射频输出端；
还包括第一级低噪声级、第二级增益级、第三级增益级共同连接的电源；
还包括第一级偏置电路、第二级偏置电路、第三级偏置电路，所述第一级偏置电路一端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，另一端连接在第一级低噪声级与电源连接的线路上；所述第二级偏置电路一端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，另一端连接在第二级增益级与电源连接的线路上；所述第三级偏置电路一端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上，另一端连接在第三级增益级与电源连接的线路上；
还包括具有三个控制端的增益控制电路，其中，一个控制端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，一个控制端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，还有一个控制端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上。
所述第一级低噪声级采用三极管Q1，三极管Q1的栅极与输入匹配网络连接，电源与第一级间匹配网络均连接在三极管Q1的漏级，三极管Q1的源级接地；所述第二级增益级采用三极管Q2，三极管Q2的栅极与第一级间匹配网络连接，电源与第二级间匹配网络均连接在三极管Q2的漏级，三极管Q2的源级接地；所述第三级增益级采用三极管Q3，三极管Q3的栅极与第二级间匹配网络连接，电源与输出匹配网络均连接在三极管Q3的漏级，三极管Q3的源级接地。
输入匹配网络采用电感L1，电感L1的一端为射频输入端，其另一端连接在三极管Q1的栅极上；三极管Q1的漏级与电源连接的线路上设置有电感L5、电阻R4，三极管Q1的漏级通过电感L5和电阻R4与电源连接，提高了第一低噪声级的稳定性；同理可得，电感L6、电阻R5提高了第二增益级的稳定性，电感L7、电阻R6提高了第三增益级的稳定性。
第一级间匹配网络包括依次串联的电容C2、电感L2、电感L3，所述电容C2连接电感L2端的另一端与三极管Q1的漏级连接，电感L3连接电感L2端的另一端与三极管Q2的栅极连接；还包括电容C3，所述电容C3一端连接在电感L2与电感L3连接的线路上，其另一端接地。
第一级间匹配网络采用的是集总原件进行匹配，即所述的第一低噪声级中三极管Q1的漏极通过耦合电容C2和匹配原件L2、C3、L3与第二增益级中三极管Q2的栅极相互连接，以使经过第一低噪声级中三极管Q1放大后的信号可以顺利地流入第二增益级中三极管Q2，从而进行放大。
第二级间匹配网络包括依次串联的电容C5和电感L4，电容C5连接电感L4端的另一端与三极管Q2的漏级连接，电感L4连接电容C5端的另一端与三极管Q3的栅极连接。
增益控制电路包括三极管Q4、三极管Q5、电阻R7、电阻R8、电阻R9，所述三极管Q4的漏级和三极管Q5的漏级连接形成节点，该节点同时连接三极管Q1的栅极、三极管Q2的栅极以及三极管Q3的栅极；三极管Q4的栅极连接控制电压Vc1，三极管Q5的栅极连接控制电压Vc2；电阻R7、电阻R8、电阻R9依次串联，电阻R7连接电阻R8端的另一端接地，电阻R9连接电阻R8端的另一端接电压Vg；所述三极管Q4的源级连接在电阻R7与电阻R8连接的线路上，所述三极管Q5的源级连接在电阻R8与电阻R9连接的线路上。
其中，增益控制电路采用的是栅压控制电路作为第一低噪声级、第二增益级、第三增益级这三级放大器电路的栅极偏置电路，可以有效降低后面衰减电路的级数，不仅可以减小芯片尺寸，还可以提升整体电路的P1dB。再加上GaAs pHEMT管的高增益低噪声性能，从而可以实现降低噪声系数。
第一级偏置电路包括串联的电阻R1和电容C1，所述电容C1连接电阻R1端的另一端连接在三极管Q1的栅极，所述电阻R1连接电容C1端的另一端连接在三极管Q1的漏级；
第二级偏置电路包括串联的电阻R2和电容C4，所述电容C4连接电阻R2端的另一端连接在三极管Q2的栅极，所述电阻R2连接电容C4端的另一端连接在三极管Q2的漏级；
第三级偏置电路包括串联的电阻R3和电容C6，所述电容C6连接电阻R3端的另一端连接在三极管Q3的栅极，所述电阻R3连接电容C6端的另一端连接在三极管Q3的漏级。
第一级衰减电路包括三极管Q6、三极管Q7、电阻R10、电阻R11、电阻R12，所述电阻R10与电阻R11串联，电阻R10连接电阻R11端的另一端与输出匹配网络连接，电阻R11连接电阻R10端的另一端与第二级衰减电路连接；三极管Q6的栅极连接控制电压Vc3，三极管Q6的源级连接在电阻R11与第二级衰减电路连接的线路上，三极管Q6的漏级连接在电阻R10与输出匹配网络连接的线路上；三极管Q7的漏级连接在电阻R10与电阻R11连接的线路上，三极管Q7的栅极连接控制电压Vc4；电阻R12一端连接在三极管Q7的源级，其另一端接地。第一衰减电路的三极管Q7由控制电压Vc4控制，实现2dB衰减。
第二级衰减电路包括三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、电阻R13、电阻R14、电阻R15，电阻R13一端连接在三极管Q6与电阻R11连接的线路上，其另一端与第三级衰减电路连接；三极管Q8的栅极连接控制电压Vc5，三极管Q8的源级连接在电阻R13与第三级衰减电路连接的线路上，三极管Q8的漏级连接在电阻R13与电阻R11连接的线路上；三极管Q9的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的漏级连接的线路上，三极管Q9的栅极连接控制电压Vc6；电阻R14的一端连接三极管Q9的源级，其另一端接地；三极管Q10的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的源级连接的线路上，三极管Q10的栅极连接控制电压Vc6；电阻R15的一端连接三极管Q10的源级，其另一端接地；第二衰减电路实现4dB衰减。
第三级衰减电路包括三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、电阻R16、电阻R17、电阻R18，电阻R16一端连接在三极管Q8的源级与电阻R13连接的线路上，其另一端与第四级衰减电路连接；三极管Q11的栅极连接控制电压Vc7，三极管Q11的源级连接在电阻R16与第四级衰减电路连接的线路上，三极管Q11的漏级连接在电阻R16与电阻R13连接的线路上；三极管Q12的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的漏级连接的线路上，三极管Q12的栅极连接控制电压Vc8；电阻R17的一端连接三极管Q12的源级，其另一端接地；三极管Q13的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的源级连接的线路上，三极管Q13的栅极连接控制电压Vc8；电阻R18的一端连接三极管Q13的源级，其另一端接地；第三衰减电路实现8dB衰减。
第四级衰减电路包括三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、电阻R19、电阻R20、电阻R21，电阻R19一端连接在三极管Q11的源级与电阻R16连接的线路上，其另一端为射频输出端；三极管Q14的栅极连接控制电压Vc9，三极管Q14的源级连接在射频输出端，三极管Q14的漏级连接在电阻R19与电阻R16连接的线路上；三极管Q15的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的漏级连接的线路上，三极管Q15的栅极连接控制电压Vc10；电阻R20的一端连接三极管Q15的源级，其另一端接地；三极管Q16的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的源级连接的线路上，三极管Q16的栅极连接控制电压Vc10；电阻R21的一端连接三极管Q16的源级，其另一端接地。第四衰减电路实现16dB衰减。
三极管均采用GaAs pHEMT三极管，其中，第一级低噪声级采用的GaAs pHEMT三极管工作在低噪声放大器工作点；所述第二级增益级、第三级增益级采用的GaAs pHEMT三极管工作在高增益工作点。
本发明的第一低噪声级、第二增益级、第三增益级这样的三级共源极结构，实现了对输入信号的放大，满足了一种宽带数控低噪声可变增益放大器的要求。在三级放大电路中采用了GaAs pHEMT晶体管，并利用负反馈原理来保证电路增益的平坦度，其中负反馈原理是指第一级偏置电路、第二级偏置电路、第三级偏置电路的应用。在一级放大电路(即第一低噪声级)和二级放大电路(即第二增益级)之间以及二级放大电路(即第二增益级)和三级放大电路(即第三增益级)之间采用的是级间共轭匹配后的方式进行连接，从而使前级放大电路放大后的信号可以顺利地流入后级功率放大电路。可变增益放大器目的是将信号的增益控制在一定范围，并采用开关型的低噪声放大器作为前级放大器得到了较好的噪声性能和减少了衰减器级数以提升整体电路增益。
本实施例能够良好的工作在DC～6GHz无线频段中，通过对本实施例电路在该频段的仿真结果得到，增益范围在2.4～34.1dB，最小增益步进为0.5dB，增益误差在小变化范围内为0.2dB，在大变化范围内为1dB，噪声系数为1.8dB，此时的功耗范围为245-305mW，S参数也在良好的范围里。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，包括依次连接的输入匹配网络、第一级低噪声级、第一级间匹配网络、第二级增益级、第二级间匹配网络、第三级增益级、输出匹配网络、第一级衰减电路、第二级衰减电路、第三级衰减电路、第四级衰减电路；所述输入匹配网络为可变增益放大器的射频输入端，所述第四级衰减电路为可变增益放大器的射频输出端；
还包括第一级低噪声级、第二级增益级、第三级增益级共同连接的电源；
还包括第一级偏置电路、第二级偏置电路、第三级偏置电路，所述第一级偏置电路一端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，另一端连接在第一级低噪声级与电源连接的线路上；所述第二级偏置电路一端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，另一端连接在第二级增益级与电源连接的线路上；所述第三级偏置电路一端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上，另一端连接在第三级增益级与电源连接的线路上；
还包括具有三个控制端的增益控制电路，其中，一个控制端连接在输入匹配网络与第一级低噪声级连接的线路上，一个控制端连接在第一级间匹配网络与第二级增益级连接的线路上，还有一个控制端连接在第二级间匹配网络与第三级增益级连接的线路上；
所述第一级低噪声级采用三极管Q1，三极管Q1的栅极与输入匹配网络连接，电源与第一级间匹配网络均连接在三极管Q1的漏级，三极管Q1的源级接地；所述第二级增益级采用三极管Q2，三极管Q2的栅极与第一级间匹配网络连接，电源与第二级间匹配网络均连接在三极管Q2的漏级，三极管Q2的源级接地；所述第三级增益级采用三极管Q3，三极管Q3的栅极与第二级间匹配网络连接，电源与输出匹配网络均连接在三极管Q3的漏级，三极管Q3的源级接地。
2.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述增益控制电路包括三极管Q4、三极管Q5、电阻R7、电阻R8、电阻R9，所述三极管Q4的漏级和三极管Q5的漏级连接形成节点，该节点同时连接三极管Q1的栅极、三极管Q2的栅极以及三极管Q3的栅极；三极管Q4的栅极连接控制电压Vc1，三极管Q5的栅极连接控制电压Vc2；电阻R7、电阻R8、电阻R9依次串联，电阻R7连接电阻R8端的另一端接地，电阻R9连接电阻R8端的另一端接电压Vg；所述三极管Q4的源级连接在电阻R7与电阻R8连接的线路上，所述三极管Q5的源级连接在电阻R8与电阻R9连接的线路上。
3.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述第一级偏置电路包括串联的电阻R1和电容C1，所述电容C1连接电阻R1端的另一端连接在三极管Q1的栅极，所述电阻R1连接电容C1端的另一端连接在三极管Q1的漏级；
所述第二级偏置电路包括串联的电阻R2和电容C4，所述电容C4连接电阻R2端的另一端连接在三极管Q2的栅极，所述电阻R2连接电容C4端的另一端连接在三极管Q2的漏级；
所述第三级偏置电路包括串联的电阻R3和电容C6，所述电容C6连接电阻R3端的另一端连接在三极管Q3的栅极，所述电阻R3连接电容C6端的另一端连接在三极管Q3的漏级。
4.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述第一级间匹配网络包括依次串联的电容C2、电感L2、电感L3，所述电容C2连接电感L2端的另一端与三极管Q1的漏级连接，电感L3连接电感L2端的另一端与三极管Q2的栅极连接；还包括电容C3，所述电容C3一端连接在电感L2与电感L3连接的线路上，其另一端接地。
5.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述第二级间匹配网络包括依次串联的电容C5和电感L4，电容C5连接电感L4端的另一端与三极管Q2的漏级连接，电感L4连接电容C5端的另一端与三极管Q3的栅极连接。
6.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述第一级衰减电路包括三极管Q6、三极管Q7、电阻R10、电阻R11、电阻R12，所述电阻R10与电阻R11串联，电阻R10连接电阻R11端的另一端与输出匹配网络连接，电阻R11连接电阻R10端的另一端与第二级衰减电路连接；三极管Q6的栅极连接控制电压Vc3，三极管Q6的源级连接在电阻R11与第二级衰减电路连接的线路上，三极管Q6的漏级连接在电阻R10与输出匹配网络连接的线路上；三极管Q7的漏级连接在电阻R10与电阻R11连接的线路上，三极管Q7的栅极连接控制电压Vc4；电阻R12一端连接在三极管Q7的源级，其另一端接地。
7.根据权利要求6所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，第二级衰减电路包括三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、电阻R13、电阻R14、电阻R15，电阻R13一端连接在三极管Q6与电阻R11连接的线路上，其另一端与第三级衰减电路连接；三极管Q8的栅极连接控制电压Vc5，三极管Q8的源级连接在电阻R13与第三级衰减电路连接的线路上，三极管Q8的漏级连接在电阻R13与电阻R11连接的线路上；三极管Q9的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的漏级连接的线路上，三极管Q9的栅极连接控制电压Vc6；电阻R14的一端连接三极管Q9的源级，其另一端接地；三极管Q10的漏级连接在电阻R13与三极管Q8的源级连接的线路上，三极管Q10的栅极连接控制电压Vc6；电阻R15的一端连接三极管Q10的源级，其另一端接地；
第三级衰减电路包括三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、电阻R16、电阻R17、电阻R18，电阻R16一端连接在三极管Q8的源级与电阻R13连接的线路上，其另一端与第四级衰减电路连接；三极管Q11的栅极连接控制电压Vc7，三极管Q11的源级连接在电阻R16与第四级衰减电路连接的线路上，三极管Q11的漏级连接在电阻R16与电阻R13连接的线路上；三极管Q12的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的漏级连接的线路上，三极管Q12的栅极连接控制电压Vc8；电阻R17的一端连接三极管Q12的源级，其另一端接地；三极管Q13的漏级连接在电阻R16与三极管Q11的源级连接的线路上，三极管Q13的栅极连接控制电压Vc8；电阻R18的一端连接三极管Q13的源级，其另一端接地；
第四级衰减电路包括三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、电阻R19、电阻R20、电阻R21，电阻R19一端连接在三极管Q11的源级与电阻R16连接的线路上，其另一端为射频输出端；三极管Q14的栅极连接控制电压Vc9，三极管Q14的源级连接在射频输出端，三极管Q14的漏级连接在电阻R19与电阻R16连接的线路上；三极管Q15的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的漏级连接的线路上，三极管Q15的栅极连接控制电压Vc10；电阻R20的一端连接三极管Q15的源级，其另一端接地；三极管Q16的漏级连接在电阻R19与三极管Q14的源级连接的线路上，三极管Q16的栅极连接控制电压Vc10；电阻R21的一端连接三极管Q16的源级，其另一端接地。
8.根据权利要求1至7任一所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，三极管均采用GaAs pHEMT三极管。
9.根据权利要求8所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，所述第一级低噪声级采用的GaAs pHEMT三极管工作在低噪声放大器工作点；所述第二级增益级、第三级增益级采用的GaAs pHEMT三极管工作在高增益工作点。
10.根据权利要求1所述的宽带数控低噪声可变增益放大器，其特征在于，工作中心频率在DC～6GHz。
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