CN109962716B - 信号接收电路、信号处理芯片、通信设备及信号接收方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种信号接收电路、信号处理芯片、通信设备及信号接收方法，属于无线通信技术领域。该信号接收电路通过第一射频放大器对射频信号进行放大并输出同相位的第一放大信号；通过第二射频放大器对射频信号进行放大并输出反相位的第二放大信号；第一混频器将第一本振信号与第一放大信号进行混频获得第一混频信号；第二混频器将第二本振信号与第二放大信号进行混频获得第二混频信号；第一本振信号的相位与第二本振信号的相位相反；输出接口将第一混频信号和第二混频信号相加后输出。通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的本振信号，在保证噪声性能的同时，使得天线单元发出的信号满足频谱规范。

Description

信号接收电路、信号处理芯片、通信设备及信号接收方法
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种信号接收电路、信号处理芯片、通信设备及信号接收方法。
背景技术
对大多数无线通信系统而言，系统本身有用的通信信号总是伴随着各式各样的噪声信号，噪声阻塞信号(Blocker)就是其中之一，为保证无线通信系统的正常工作，需要对噪声阻塞信号进行严格的过滤。
噪声阻塞信号分为带内阻塞信号和带外阻塞信号。在相关技术中，带内阻塞信号可以通过基带滤波来消除，而对于带外阻塞信号，则通过信号接收电路前的表面声波滤波器(SAW Filter)滤除。具体比如，请参考图1，其示出了相关技术中的一种信号接收组件的连接示意图，该信号接收组件包括天线单元110、表面声波滤波器120以及信号接收电路130，信号接收电路130中包含低噪声放大器130a和混频器130b，天线单元110接收到的信号f中包含有用信号和阻塞信号，信号f首先经过表面声波滤波器120滤除阻塞信号中的带外阻塞信号后，进入接收电路130，接收电路130中的低噪声放大器130a和混频器130b进一步对信号f中的带内阻塞信号进行消除。
由于表面声波滤波器的工作带宽固定，在图1所示的信号接收组件中，当信号接收电路支持多模多频带时，需要设置多个表面声波滤波器，降低信号接收电路的设计灵活性，并且，表面声波滤波器也会带来插入损耗，恶化噪声性能。
发明内容
本申请的实施例提供了一种信号接收电路、信号处理芯片、通信设备及信号接收方法。可以用于提高信号接收电路的噪声性能。
第一方面，提供了一种信号接收电路，所述信号接收电路包括输入接口、第一射频放大器、第一混频器、第二射频放大器、第二混频器以及输出接口；所述输入接口的输出端分别与所述第一射频放大器的输入端以及所述第二射频放大器的输入端相连；所述第一射频放大器的输出端与所述第一混频器的输入端相连，所述第二射频放大器的输出端与所述第二混频器的输入端相连；所述输出接口的输入端分别与所述第一混频器的输出端以及所述第二混频器的输出端相连；所述第一射频放大器，用于对所述射频信号进行放大并输出第一放大信号，所述第一放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；所述第二射频放大器，用于对所述射频信号进行放大并输出第二放大信号，所述第二放大信号的相位与所述射频信号的相位相反；所述第一混频器，用于将第一本振(Local Oscillator，LO)信号与所述第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；所述第二混频器，用于将第二本振信号与所述第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；所述第一本振信号的相位与所述第二本振信号的相位相反；所述输出接口，用于将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出。
通过上述方案，通过两个信号通路分别对接收到的信号进行处理，使得接收到的信号中的有用信号被同相放大并相互叠加增强，并将第一射频放大器中放大管的噪声反相放大并相互叠加抵消，从而获得较低的噪声系数，同时，通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的LO信号，使得泄漏到天线单元的LO信号强度被衰减，从而使得天线单元发出的信号满足频谱规范。
可选的，所述输出接口包括：第一基带放大器、第二基带放大器以及加法器；
所述第一基带放大器的输入端与所述第一混频器的输出端相连，所述第二基带放大器的输入端与所述第二混频器的输出端相连，所述第一基带放大器的输出端和所述第二基带放大器的输出端分别与所述加法器的输入端相连；所述第一基带放大器，用于对所述第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；所述第二基带放大器，用于对所述第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；所述加法器，用于将所述第三放大信号和所述第四放大信号相叠加，获得所述信号接收电路的输出信号。
可选的，所述第一射频放大器为共栅放大器。
上述可选方案，通过共栅放大器实现信号的放大、LO信号的反向隔离以及整个电路的输入匹配。
可选的，所述信号接收电路还包括第一反馈电容；所述第一反馈电容的一端连接所述共栅放大器的栅极，所述第一反馈电容的另一端连接所述第二射频放大器的输出端。
上述可选方案，通过在两个信号通路之间加入了一个反馈电容，通过此反馈电容把极性与输入信号相反的信号耦合到栅极，从而降低了共栅放大器级的电流消耗。
可选的，所述共栅放大器的输入负载和输出负载为电阻器。
上述可选方案，通过电阻负载实现宽带信号的接收。
可选的，所述共栅放大器的输入负载和输出负载为电感器。
上述可选方案，通过电感负载实现窄带接收，同时由于电感负载没有电压消耗，使得信号接收电路在较低的器件内部工作电压驱动下即可正常工作。
可选的，所述共栅放大器中包含至少两级共栅管。
上述可选方案，通过至少两级共栅管进一步增加对LO信号的反向隔离度。
可选的，所述第二射频放大器为共源放大器。
上述可选方案，通过共源放大器实现信号的放大以及相位的反转。
可选的，所述第一混频器和所述第二混频器分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；或者，所述第一混频器和所述第二混频器分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
第二方面，提供了一种信号处理芯片，所述芯片包括：如上述第一方面或者第一方面的任一可选方案所述的信号接收电路。
第三方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括：如上述第一方面或者第一方面的任一可选方案所述的信号接收电路。
第四方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括：如上述第二方面所述的信号处理芯片。
第四方面，提供了一种信号接收方法，用于包含输入接口、第一射频放大器、第一混频器、第二射频放大器、第二混频器以及输出接口的信号接收电路中，所述输入接口的输出端分别与所述第一射频放大器的输入端以及所述第二射频放大器的输入端相连；所述第一射频放大器的输出端与所述第一混频器的输入端相连，所述第二射频放大器的输出端与所述第二混频器的输入端相连；所述输出接口的输入端分别与所述第一基带放大器的输出端以及所述第二基带放大器的输出端相连；所述方法包括：
通过所述第一射频放大器对所述射频信号进行放大并输出第一放大信号，所述第一放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；并通过所述第二射频放大器对所述射频信号进行放大并输出第二放大信号，所述第二放大信号的相位与所述射频信号的相位相反；
通过所述第一混频器将第一本振信号与所述第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；并通过所述第二混频器将第二本振信号与所述第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；所述第一本振信号的相位与所述第二本振信号的相位相反；
通过所述输出接口将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出。
可选的，所述输出接口包括：第一基带放大器、第二基带放大器以及加法器；所述第一基带放大器的输入端与所述第一混频器的输出端相连，所述第二基带放大器的输入端与所述第二混频器的输出端相连，所述第一基带放大器的输出端和所述第二基带放大器的输出端分别与所述加法器的输入端相连；
所述通过所述输出接口将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出，包括：
通过所述第一基带放大器对所述第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
通过所述第二基带放大器对所述第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
通过所述加法器将所述第三放大信号和所述第四放大信号相叠加，获得所述信号接收电路的输出信号。
附图说明
图1是相关技术涉及的一种信号接收组件的连接示意图；
图2是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图；
图3是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图；
图4是图3所示实施例涉及的无源混频器的载波示意图；
图5是是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图；
图6是图5所示实施例涉及的共栅放大器的电路示意图；
图7是图5所示实施例涉及的双边带噪声系数和转换增益的仿真结果示意图；
图8是图5所示实施例涉及的有阻塞信号存在时的双边带噪声系数和转换增益的仿真结果示意图；
图9是本申请实施例涉及的一种通信设备的结构示意图；
图10是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在无线通信系统中，信号接收电路的作用是从天线单元接收到的信号中获取所需要的预定频率的信号，同时过滤掉不需要的其它频率的信号。其中，当信号接收电路不需要的其他频率信号比所需要的信号具有更大信号强度时，这些不需要的其他频率的信号就被称作“阻塞信号”。用于过滤阻塞信号的滤波器必须在其线性区域内工作，以避免失真。
图2是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图。其中，信号接收电路200包括输入接口210、第一射频放大器220、第一混频器230、第二射频放大器240、第二混频器250以及输出接口260；
该输入接口210的输出端210b分别与该第一射频放大器220的输入端220a以及该第二射频放大器240的输入端240a相连；
该第一射频放大器220的输出端220b与该第一混频器230的输入端230a相连，该第二射频放大器240的输出端240b与该第二混频器250的输入端250a相连；
该输出接口260的输入端分别与该第一混频器230的输出端230b以及该第二混频器250的输出端250b相连；
该第一射频放大器220，用于对该射频信号进行放大并输出第一放大信号，该第一放大信号的相位与该射频信号的相位相同；该第二射频放大器240，用于对该射频信号进行放大并输出第二放大信号，该第二放大信号的相位与该射频信号的相位相反；
该第一混频器230，用于将第一本振信号与该第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；该第二混频器250，用于将第二本振信号与该第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；该第一本振信号的相位与该第二本振信号的相位相反；
该输出接口260，用于将该第一混频信号和该第二混频信号相加后输出。
可选的，该输出接口260包括：第一基带放大器260a、第二基带放大器260b以及加法器260c；
该第一基带放大器260a的输入端260a1与该第一混频器230的输出端230b相连，该第二基带放大器260b的输入端260b1与该第二混频器250的输出端250b相连，该第一基带放大器260a的输出端260a2和该第二基带放大器260b的输出端260b2分别与该加法器260c的输入端260c1相连；
该第一基带放大器260a，用于对该第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
该第二基带放大器260b，用于对该第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
该加法器260c，用于将该第三放大信号和该第四放大信号相叠加，获得该信号接收电路的输出信号。
在图2所示的信号接收电路中，输入接口210的输入端可以连接天线单元，输出接口260的输出端可以连接后续的信号处理电路，比如解调电路等。
如图2所示，本申请实施例提出的信号接收电路，由两个信号通路并联而成，第一个信号通路由第一射频放大器、第一混频器和第一基带放大器级联而成，第二个信号通路由第二射频放大器、第二混频器和第二基带放大器级联而成，第一个信号通路和第二个信号通路中的信号经过射频放大器放大后，有用信号的相位相反，也就是相差180度，而第一个信号通路和第二个信号通路中的混频器的LO信号的相位也相反，也就是相差180度，因此，对于两个信号通路中的有用信号，经下变频以后的信号相位相同，经过加法器以后同相叠加在一起，相互增强；而对于第一射频放大器中的热噪声而言，经下变频以后的信号相位相反，经过加法器以后反相叠加，相互消除，从而降低噪声的影响，以获得较低的噪声系数。
同时，由于第一射频放大器和第二射频放大器的作用，能够提供反向隔离能力，因此第一混频器和第二混频器中的LO信号经过第一射频放大器和第二射频放大器泄漏到信号接收电路的输入接口的信号强度被大幅衰减，使得泄漏到与信号接收电路的输入接口相连接的天线单元中的信号的迁都大大减小，使得天线单元发出的信号不会超出频谱规范的要求。
综上所述，本申请实施例所示的信号接收电路，通过两个信号通路分别对接收到的信号进行处理，使得接收到的信号中的有用信号被同相放大并相互叠加增强，并将第一射频放大器中放大管的热噪声反相放大并相互叠加抵消，从而获得较低的噪声系数，同时，通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的LO信号，使得泄漏到天线单元的LO信号强度被衰减，从而使得天线单元发出的信号满足频谱规范。
在本申请实施例中，上述第一射频放大器可以通过共栅放大器来实现，第二射频放大器可以通过共源放大器来实现。
图3是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图。其中，信号接收电路300包括输入接口310、共栅放大器320、第一混频器330、共源放大器340、第二混频器350以及输出接口360；
该输入接口310的输出端310b分别与该共栅放大器320的输入端320a以及该共源放大器340的输入端340a相连；
该共栅放大器320的输出端320b与该第一混频器330的输入端330a相连，该共源放大器340的输出端340b与该第二混频器350的输入端350a相连；
该输出接口360的输入端分别与该第一混频器330的输出端330b以及该第二混频器350的输出端350b相连；
该共栅放大器320，用于对该射频信号进行放大并输出第一放大信号，该第一放大信号的相位与该射频信号的相位相同；该共源放大器340，用于对该射频信号进行放大并输出第二放大信号，该第二放大信号的相位与该射频信号的相位相反；
该第一混频器330，用于将第一本振(Local Oscillator，LO)信号与该第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；该第二混频器350，用于将第二本振信号与该第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；该第一本振信号的相位与该第二本振信号的相位相反；
该输出接口360，用于将该第一混频信号和该第二混频信号相加后输出。
可选的，该输出接口360包括：第一基带放大器360a、第二基带放大器360b以及加法器360c；
该第一基带放大器360a的输入端360a1与该第一混频器330的输出端330b相连，该第二基带放大器360b的输入端360b1与该第二混频器350的输出端350b相连，该第一基带放大器360a的输出端360a2和该第二基带放大器360b的输出端360b2分别与该加法器360c的输入端360c1相连；
该第一基带放大器360a，用于对该第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
该第二基带放大器360b，用于对该第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
该加法器360c，用于将该第三放大信号和该第四放大信号相叠加，获得该信号接收电路的输出信号。
如图3所示，本申请实施例提出的信号接收电路，由两个信号通路并联而成，第一个信号通路由共源(CS)射频放大器、混频器和基带放大器级联而成，第二个信号通路由共栅(CG)放大器、混频器和基带放大器级联而成，最后两个信号通路中基带放大器的输出加在一起共同作为接收电路系统的输出信号。其中，第一个信号通路和第二个信号通路的LO相位相反，也就是相差180度；第二个信号通路中的共栅放大器完成输入匹配，即使得整个接收电路的S11满足常见要求(一般低于-10dB即可)，第一个信号通路只放大输入端的信号，不提供任何输入匹配的功能。
对于接收到的信号来说，经过共源放大器的放大会使得信号反向，经过共栅放大器的放大信号相位不变，但同时因为第一个信号通路和第二个信号通路的LO相位相反，由于有用信号与LO信号的频率相同，所以两个信号通路中经下变频以后的信号相位相同，经过基带加法器(Adder)以后信号同相叠加在一起，相互增强；对于第二个信号通路的共栅放大器中共栅管的热噪声而言，同样会被第一个信号通路中的共源放大器放大并被下边频，不过两路中的噪声信号却是反向叠加在一起，相互消除，从而降低噪声的影响以获得较低的噪声系数。
同时，在两个信号通路中的接收端和无源混频器之间都存在一个放大器，第一路是共源放大器，第二路是共栅放大器，它们都提供一定的反向隔离，约为20dB。这样，LO载波信号泄漏到混频器输出端的信号如果要传输到射频输入端，会被衰减20dB，其强度大大减小，可以满足频谱规范。
可选的，上述第一混频器330和第二混频器350分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；或者，第一混频器330和第二混频器350分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
在上述图3所示的信号接收电路中，接收电路由主信号通路和辅助信号通路构成。主信号通路由共栅放大器、无源混频器和跨阻放大器(trans-impedance amplifier，TIA)构成，该TIA即上述第二基带放大器360a。辅助信号通路由跨导放大器(即共源放大器)、无源混频器和跨阻放大器(即上述第一基带放大器360b)构成。两个通路的无源混频器同时构成了多路滤波器(N-Path Filter)，可由4路互不重叠25％占空比的载波驱动，4路亦可推广至8路12.5％占空比的载波或更高。以4路互不重叠25％占空比的载波为例，本申请实施例涉及的无源混频器的载波示意图可以如图4所示，四路载波的周期相同，且每个周期内，每路载波的占空比为25％，且互不重叠。
本申请实施例所示的信号接收电路，由于采用了嵌入型N-Path Filter，TIA较小的输入阻抗经过无源混频器的作用搬移到射频端，也就是共栅放大器和共源放大器的输出端，使得两个通路工作在电流模式，避免了有用信号在射频端口的放大，就是说LNA输出端的“下一级的负载阻抗”较小，信号以电流形式流入下一级，而是推迟到TIA的输出端完成放大；同时也避免了阻塞信号在射频端口的放大，被下变频以后则经过TIA输入电容和反馈电容的过滤(其中，输入电容是TIA中一端接地的电容，反馈电容和反馈电阻并联在TIA输入输出端；这些电容和TIA一起形成一个低通滤波器，阻塞信号位于带外因此被过滤，有用信号在带内不会被过滤)，使阻塞信号强度大大减小，失去使电路饱和的能力，从而使得整个接收电路拥有高线性度，在阻塞信号存在时亦可工作。
此外，由于主信号通路提供输入匹配，同时共栅放大器增加了载波信号到天线的隔离，使得泄漏到天线端的载波信号大大降低，可以满足频谱规范和实际通信系统的需求。
另外，信号接收电路同时采用了噪声消除技术，通过辅助通路可以消除共栅管的热噪声，从而使电路在拥有高线性度的基础上也保持较好的噪声性能。
综上所述，本申请实施例所示的信号接收电路，通过两个信号通路分别对接收到的信号进行处理，使得接收到的信号中的有用信号被同相放大并相互叠加增强，并将主信号通路的共栅放大器中的共栅放大管的噪声反相放大并相互叠加抵消，从而获得较低的噪声系数，同时，通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的LO信号，使得泄漏到天线单元的LO信号强度被衰减，从而使得天线单元发出的信号满足频谱规范。
图5是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收电路的连接示意图。其中，信号接收电路500包括输入接口510、共栅放大器520、第一混频器530、共源放大器540、第二混频器550以及输出接口560；
该输入接口510的输出端510b分别与该共栅放大器520的输入端520a以及该共源放大器540的输入端540a相连；
该共栅放大器520的输出端520b与该第一混频器530的输入端530a相连，该共源放大器540的输出端540b与该第二混频器550的输入端550a相连；
该输出接口560的输入端分别与该第一混频器530的输出端530b以及该第二混频器550的输出端550b相连；
该共栅放大器520，用于对该射频信号进行放大并输出第一放大信号，该第一放大信号的相位与该射频信号的相位相同；该共源放大器540，用于对该射频信号进行放大并输出第二放大信号，该第二放大信号的相位与该射频信号的相位相反；
该第一混频器530，用于将第一本振(Local Oscillator，LO)信号与该第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；该第二混频器550，用于将第二本振信号与该第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；该第一本振信号的相位与该第二本振信号的相位相反；
该输出接口560，用于将该第一混频信号和该第二混频信号相加后输出。
可选的，该输出接口560包括：第一基带放大器560a、第二基带放大器560b以及加法器560c；
该第一基带放大器560a的输入端560a1与该第一混频器530的输出端530b相连，该第二基带放大器560b的输入端560b1与该第二混频器550的输出端550b相连，该第一基带放大器560a的输出端560a2和该第二基带放大器560b的输出端560b2分别与该加法器560c的输入端560c1相连；
该第一基带放大器560a，用于对该第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
该第二基带放大器560b，用于对该第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
该加法器560c，用于将该第三放大信号和该第四放大信号相叠加，获得该信号接收电路的输出信号。
可选的，上述第一混频器530和第二混频器550分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；或者，第一混频器530和第二混频器550分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
可选的，上述信号接收电路500还包括第一反馈电容570；第一反馈电容570的一端连接共栅放大器520的栅极，第一反馈电容的另一端连接第二射频放大器(即共源放大器540)的输出端。
与上述图3所示的信号接收电路相比，在本申请实施例中，主信号通路和辅助通路之间加入了一个反馈电容，通过此耦合电容把极性与输入信号相反的信号耦合到栅极，增加了共栅管的等效跨导，降低了共栅放大器级的电流消耗，即相当于把具有一定增益但相位反向的信号耦合到栅极，这样从源级看过去的等效跨导就会增加。
可选的，共栅放大器的输入负载和输出负载为电阻器。
可选的，共栅放大器的输入负载和输出负载为电感器。
可选的，共栅放大器中包含至少两级共栅管。
在本申请实施例中，请参考图6，其示出了本申请实施例涉及的共栅放大器的电路示意图，图6给出了几种可行的实例。比如，图6中(a)部分电路的输入输出负载全部采用电阻，图6中(b)部分电路和图6中(c)部分电路的负载全部采用电感；电阻负载可以实现宽带，电感负载虽然是窄带却没有电压消耗，在较低的器件内部工作电压驱动下即可正常工作；图6中(c)部分电路比图6中(b)部分电路多了一级共栅管，可以进一步增加电路的反向隔离度。其中，图6中(c)部分电路以共栅放大器中包含串接的两级共栅管，且输入输出负载为采用电感为例进行说明，在实际应用中，共栅放大器中的共栅管数量也可以不限与1个或者两个，比如，可以包含三级或者更多级的共栅管，并且，当共栅放大器中包含两级或者两级以上共栅管时，也可以采用电阻器作为输入输出负载。
在本申请实施例所示的方案中，由于采用了嵌入型N-Path Filter，TIA较小的输入阻抗经过无源混频器的作用搬移到射频端，也就是共栅放大器和共源放大器的输出端，使得两个通路工作在电流模式，避免了有用信号在射频端口的放大，而是推迟到TIA的输出端完成放大；同时也避免了阻塞信号在射频端口的放大，被下变频以后则经过TIA输入电容和反馈电容的过滤，使阻塞信号强度大大减小，失去使电路饱和的能力，从而使得整个接收电路拥有高线性度，在阻塞信号存在时亦可工作。
另外，本申请实施例中的主信号通路提供输入匹配，同时共栅放大器增加了载波信号到天线的隔离，使得泄漏到天线端的载波信号大大降低，可以满足频谱规范和实际通信系统的需求。
另外，本申请实施例中的电路同时采用了噪声消除技术，通过辅助通路可以消除共栅管的热噪声，从而使电路在拥有高线性度的基础上也保持较好的噪声性能。
此外，本申请实施例在主信号通路和辅助通路之间加入了一个反馈电容，通过此耦合电容把极性与输入信号相反的信号耦合到栅极降低了共栅放大器级的电流消耗。
请参考图7，其示出了本申请实施例涉及的双边带噪声系数和转换增益的仿真结果仿真结果。如图7所示，上半部分曲线为转换增益曲线，下半部分曲线为噪声系数曲线，在带宽为3dB的信号接收电路中，通过本申请实施例所示的信号接收电路，可以使得整个信号接收电路的转换增益大于30dB，噪声系数小于2dB，噪声消除的作用非常明显。
请参考图8，其示出了本申请实施例涉及的有阻塞信号存在时的双边带噪声系数和转换增益的仿真结果仿真结果。如图8所示，上半部分曲线为转换增益曲线，下半部分曲线为噪声系数曲线，采用本申请实施例所示的信号接收电路时，阻塞信号位于信号50MHz偏移处，通过观察仿真结果可知，当阻塞信号强度大于-10dBm的情况下，转换增益才开始出现下降，噪声系数随之增加；当阻塞信号强度为0dBm时，转换增益为15dB，在阻塞信号强度很小时的31dB的基础上下降了16dB，当阻塞信号强度为0dBm时，噪声系数为10dB，在阻塞信号强度很小时的1.8dB的基础上增加了8.2dB。
综上所述，本申请实施例所示的信号接收电路，通过两个信号通路分别对接收到的信号进行处理，使得接收到的信号中的有用信号被同相放大并相互叠加增强，并将共栅放大器中共栅管的热噪声反相放大并相互叠加抵消，从而获得较低的噪声系数，同时，通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的LO信号，使得泄漏到天线单元的LO信号强度被衰减，从而使得天线单元发出的信号满足频谱规范。
此外，本申请实施例所示的信号接收电路，在主信号通路和辅助通路之间加入了一个反馈电容，通过此耦合电容把极性与输入信号相反的信号耦合到栅极降低了共栅放大器级的电流消耗。
在本申请实施例中，上述图2、图3或者图5所示的信号接收电路可以通过芯片实现，即图2、图3或者图5所示的信号接收电路包含在同一片信号处理芯片中。
在无线通信系统中，通信设备的无线信号收发功能可以通过通信设备中的天线单元、接收机和发射机组成。比如，请参考图9，其示出了本申请实施例涉及的一种通信设备的结构示意图。如图9所示，通信设备900包括天线单元910、接收机920、发射机930以及处理器940。
其中，天线单元910分别与接收机920和发射机930相连，发射机920和接收机930分别与处理器940相连。
在本申请实施例中，接收机920可以包含信号接收电路920a，该信号接收电路920a可以是上述图2、图3或图5任一所示的信号接收电路。
比如，在一种可能的实现方式中，上述接收机920可以基于信号处理芯片实现，其中，该信号处理芯片中可以包含信号接收电路920a以及解调电路920b。
处理器940可以是中央处理单元(英文：central processing unit，CPU)或者网络处理器(英文：network processor，NP)等。
可选的，该通信设备还可以包含存储器以及总线，该发射机920、接收机930、处理器940以及存储器之间可以通过总线相连。
在其他的实施方式中，存储器可用于存储软件程序、各类业务数据或者用户数据等。
可以理解的是，图9仅仅示出了通信设备的简化设计，在实际应用中，所述通信设备可以包含任意数量的天线单元910、接收机920、发射机930以及处理器940。
图10是本申请一示例性实施例所涉及的信号接收方法的方法流程图。该信号接收方法可以由信号接收电路来实现，该信号接收电路可以包含输入接口、第一射频放大器、第一混频器、第二射频放大器、第二混频器以及输出接口的信号接收电路中，该输入接口的输出端分别与该第一射频放大器的输入端以及该第二射频放大器的输入端相连；该第一射频放大器的输出端与该第一混频器的输入端相连，该第二射频放大器的输出端与该第二混频器的输入端相连；该输出接口的输入端分别与该第一基带放大器的输出端以及该第二基带放大器的输出端相连。如图10所示，该信号接收方法可以包括如下步骤：
步骤1001，通过第一射频放大器对射频信号进行放大并输出第一放大信号，第一放大信号的相位与射频信号的相位相同。
步骤1002，通过第二射频放大器对射频信号进行放大并输出第二放大信号，第二放大信号的相位与射频信号的相位相反。
步骤1003，通过第一混频器将第一本振信号与第一放大信号进行混频，获得第一混频信号。
步骤1004，通过第二混频器将第二本振信号与第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；第一本振信号的相位与第二本振信号的相位相反。
步骤1005，通过输出接口将第一混频信号和第二混频信号相加后输出。
可选的，该输出接口包括：第一基带放大器、第二基带放大器以及加法器；该第一基带放大器的输入端与该第一混频器的输出端相连，该第二基带放大器的输入端与该第二混频器的输出端相连，该第一基带放大器的输出端和该第二基带放大器的输出端分别与该加法器的输入端相连；
在通过该输出接口将该第一混频信号和该第二混频信号相加后输出时，可以通过该第一基带放大器对该第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；通过该第二基带放大器对该第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；通过该加法器将该第三放大信号和该第四放大信号相叠加，获得该信号接收电路的输出信号。
可选的，第一射频放大器为共栅放大器。
可选的，信号接收电路还包括第一反馈电容；第一反馈电容的一端连接共栅放大器的栅极，第一反馈电容的另一端连接第二射频放大器的输出端。
可选的，共栅放大器的输入负载和输出负载为电阻器。
可选的，共栅放大器的输入负载和输出负载为电感器。
可选的，共栅放大器中包含至少两级共栅管。
可选的，第二射频放大器为共源放大器。
可选的，第一混频器和第二混频器分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；或者，第一混频器和第二混频器分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
其中，上述信号接收电路中的各个元件的连接方式，以及上述各个步骤的具体实现方式，可以参考上述图2、图3以及图5中的描述，本申请实施例不再赘述。
综上所述，本申请实施例所示的信号接收方法，通过两个信号通路分别对接收到的信号进行处理，使得接收到的信号中的有用信号被同相放大并相互叠加增强，并将共栅放大器中共栅管的热噪声反相放大并相互叠加抵消，从而获得较低的噪声系数，同时，通过混频器前的射频放大器隔离混频器中的LO信号，使得泄漏到天线单元的LO信号强度被衰减，从而使得天线单元发出的信号满足频谱规范。
此外，本申请实施例所示的信号接收方法，在主信号通路和辅助通路之间加入了一个反馈电容，通过此耦合电容把极性与输入信号相反的信号耦合到栅极降低了共栅放大器级的电流消耗。
需要说明的是：上述实施例提供的信号接收电路在执行数据转发时，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将信号接收电路的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的信号接收电路与信号接收方法的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请的实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述，仅为本申请能够实现的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，以权利要求为基础进行变化或替换所得到的方案，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种信号接收电路，其特征在于，所述信号接收电路包括输入接口、第一射频放大器、第一混频器、第二射频放大器、第二混频器以及输出接口；
所述输入接口的输出端分别与所述第一射频放大器的输入端以及所述第二射频放大器的输入端相连；
所述第一射频放大器的输出端与所述第一混频器的输入端相连，所述第二射频放大器的输出端与所述第二混频器的输入端相连；
所述输出接口的输入端分别与所述第一混频器的输出端以及所述第二混频器的输出端相连；
所述第一射频放大器，用于对射频信号进行放大并输出第一放大信号，所述第一放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；所述第二射频放大器，用于对所述射频信号进行放大并输出第二放大信号，所述第二放大信号中有用信号对应的放大信号的相位与所述射频信号的相位相反，所述第二放大信号中噪声信号对应的放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；
所述第一混频器，用于将第一本振信号与所述第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；所述第二混频器，用于将第二本振信号与所述第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；所述第一本振信号的相位与所述第二本振信号的相位相反；
所述输出接口，用于将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出。
2.根据权利要求1所述的信号接收电路，其特征在于，所述输出接口包括：第一基带放大器、第二基带放大器以及加法器；
所述第一基带放大器的输入端与所述第一混频器的输出端相连，所述第二基带放大器的输入端与所述第二混频器的输出端相连，所述第一基带放大器的输出端和所述第二基带放大器的输出端分别与所述加法器的输入端相连；
所述第一基带放大器，用于对所述第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
所述第二基带放大器，用于对所述第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
所述加法器，用于将所述第三放大信号和所述第四放大信号相叠加，获得所述信号接收电路的输出信号。
3.根据权利要求1或2所述的信号接收电路，其特征在于，所述第一射频放大器为共栅放大器。
4.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，所述信号接收电路还包括第一反馈电容；
所述第一反馈电容的一端连接所述共栅放大器的栅极，所述第一反馈电容的另一端连接所述第二射频放大器的输出端。
5.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，所述共栅放大器的输入负载和输出负载为电阻器。
6.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，所述共栅放大器的输入负载和输出负载为电感器。
7.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，所述共栅放大器中包含至少两级共栅管。
8.根据权利要求1至2以及4至7任一所述的信号接收电路，其特征在于，所述第二射频放大器为共源放大器。
9.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，所述第二射频放大器为共源放大器。
10.根据权利要求1至2以及4至7任一所述的信号接收电路，其特征在于，
所述第一混频器和所述第二混频器分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；
或者，
所述第一混频器和所述第二混频器分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
11.根据权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于，
所述第一混频器和所述第二混频器分别由4路占空比为25％，且互不重叠的载波信号驱动；
或者，
所述第一混频器和所述第二混频器分别由8路占空比为12.5％，且互不重叠的载波信号驱动。
12.一种信号处理芯片，其特征在于，所述芯片包括：如权利要求1至11任一所述的信号接收电路。
13.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括：如权利要求1至11任一所述的信号接收电路。
14.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括：如权利要求12所述的信号处理芯片。
15.一种信号接收方法，其特征在于，用于包含输入接口、第一射频放大器、第一混频器、第二射频放大器、第二混频器以及输出接口的信号接收电路中，所述输入接口的输出端分别与所述第一射频放大器的输入端以及所述第二射频放大器的输入端相连；所述第一射频放大器的输出端与所述第一混频器的输入端相连，所述第二射频放大器的输出端与所述第二混频器的输入端相连；所述输出接口的输入端分别与所述第一混频器的输出端以及所述第二混频器的输出端相连；所述方法包括：
通过所述第一射频放大器对射频信号进行放大并输出第一放大信号，所述第一放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；并通过所述第二射频放大器对所述射频信号进行放大并输出第二放大信号，所述第二放大信号中有用信号对应的放大信号的相位与所述射频信号的相位相反，所述第二放大信号中噪声信号对应的放大信号的相位与所述射频信号的相位相同；
通过所述第一混频器将第一本振信号与所述第一放大信号进行混频，获得第一混频信号；并通过所述第二混频器将第二本振信号与所述第二放大信号进行混频，获得第二混频信号；所述第一本振信号的相位与所述第二本振信号的相位相反；
通过所述输出接口将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述输出接口包括：第一基带放大器、第二基带放大器以及加法器；所述第一基带放大器的输入端与所述第一混频器的输出端相连，所述第二基带放大器的输入端与所述第二混频器的输出端相连，所述第一基带放大器的输出端和所述第二基带放大器的输出端分别与所述加法器的输入端相连；
所述通过所述输出接口将所述第一混频信号和所述第二混频信号相加后输出，包括：
通过所述第一基带放大器对所述第一混频信号进行放大，获得第三放大信号；
通过所述第二基带放大器对所述第二混频信号进行放大，获得第四放大信号；
通过所述加法器将所述第三放大信号和所述第四放大信号相叠加，获得所述信号接收电路的输出信号。
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