CN113872530B - 低噪声放大电路以及低噪声放大器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低噪声放大电路以及低噪声放大器。该低噪声放大电路包括级联的多级放大单元，所述级联的多级放大单元包括一级放大单元、二级放大单元以及三级放大单元，所述一级放大单元包括一级放大电路和一级负反馈电路；所述二级放大单元包括二级放大电路和二级负反馈电路；所述三级放大单元包括三级放大电路以及三级负反馈电路。所述一级负反馈电路，用于降低所述一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益。所述二级负反馈电路，用于降低所述二级放大电路中交流信号的低频增益。所述三级负反馈电路，用于降低所述三级放大电路中交流信号的低频增益。能够解决现有技术的低噪声放大器存在的高频增益衰退严重以及增益平坦度较差的问题。

Description

低噪声放大电路以及低噪声放大器

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种低噪声放大电路以及低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器是现代无线通信系统中非常关键的模块，尤其是在无线接收机当中，一般位于接收机的前端。低噪声放大器的主要功能是接受来自天线小功率电信号并将电信号进行放大，其性能直接影响着接收机系统的整体性能。

常见的低噪声放大器的电路结构有很多，如分布式低噪声放大器和采用高阶电感电容网络匹配的低噪声放大器以及堆栈式低噪声放大器。分布式低噪声放大器采用传输线来进行输入输出匹配，消耗大量面积与功耗；电感电容高阶网络匹配的低噪声放大器则同样也会消耗大量面积与功耗。堆栈式低噪声放大器能够通过选择每单元晶体管的尺寸使其输出阻抗全频带内接近50欧姆以避免面积损耗。然而这些低噪声放大器均存在高频增益衰退严重以及增益平坦度较差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种低噪声放大电路以及低噪声放大器。能够解决现有技术的低噪声放大器存在的高频增益衰退严重以及增益平坦度较差的问题。

一种低噪声放大电路，所述低噪声放大电路包括级联的多级放大单元，所述级联的多级放大单元包括一级放大单元、二级放大单元以及三级放大单元，所述一级放大单元包括一级放大电路和一级负反馈电路；所述二级放大单元包括二级放大电路和二级负反馈电路；所述三级放大单元包括三级放大电路以及三级负反馈电路。

所述一级负反馈电路，用于降低所述一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益。

所述二级负反馈电路，用于降低所述二级放大电路中交流信号的低频增益。

所述三级负反馈电路，用于降低所述三级放大电路中交流信号的低频增益。

在其中一个实施例中，所述一级放大电路包括一级晶体管，所述一级负反馈电路的第一端连接所述一级晶体管的源极，所述一级负反馈电路的第二端接地。

在其中一个实施例中，所述一级负反馈电路包括预设长度的微带线。

在其中一个实施例中，所述二级放大电路包括二级晶体管，所述二级负反馈电路的第一端连接所述二级晶体管的栅极，所述二级负反馈电路的第二端连接所述二级晶体管的漏极。

在其中一个实施例中，所述二级负反馈电路包括第一电容、第一电感以及第一电阻，所述第一电容的第一端连接所述二级晶体管的栅极，所述第一电容的第二端连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述二级晶体管的漏极。

所述第一电容，用于隔离来自所述二级晶体管的栅极的直流电以及所述二级晶体管的漏极的直流电。

所述第一电感，用于在所述二级晶体管中的交流信号为低频交流信号时，导通所述二级负反馈电路，以及在所述二级晶体管中的交流信号为高频交流信号时，断开所述二级负反馈电路。

在其中一个实施例中，所述三级放大电路包括三级晶体管，所述三级负反馈电路的第一端连接所述三级晶体管的栅极，所述三级负反馈电路的第二端连接所述三级晶体管的漏极。

在其中一个实施例中，所述三级负反馈电路包括第二电容、第二电感以及第二电阻，所述第二电容的第一端连接所述三级晶体管的栅极，所述第二电容的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第一端连接所述三级晶体管的漏极。

所述第二电容，用于隔离来自所述三级晶体管的栅极的直流电以及所述三级晶体管的漏极的直流电。

所述第二电感，用于在所述三级晶体管中的交流信号为低频交流信号时，导通所述三级负反馈电路，以及在所述三级晶体管中的交流信号为高频交流信号时，断开所述三级负反馈电路。

在其中一个实施例中，所述二级放大单元还包括第一极间匹配电路；所述第一极间匹配电路用于匹配所述一级放大单元与所述二级晶体管之间的阻抗。

在其中一个实施例中，所述三级放大单元包括第二极间匹配电路；所述第二极间匹配电路用于匹配所述二级放大单元与所述三级晶体管之间的阻抗。

一种低噪声放大器，包括上述的低噪声放大电路。

上述低噪声放大电路以及低噪声放大器，采用一级负反馈电路降低一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益，结合二级负反馈电路降低二级放大电路中交流信号的低频增益，以及结合三级负反馈电路降低三级放大电路中交流信号的低频增益，能够保证低噪声放大电路的高增益的基础上，提高增益平坦度。

附图说明

图1为一个实施例1中低噪声放大电路的结构示意图；

图2为一个实施例2中低噪声放大电路的结构示意图；

图3为一个实施例3中低噪声放大电路的结构示意图；

图4为一个实施例4中低噪声放大电路的结构示意图；

图5为一个实施例5中低噪声放大电路的结构示意图；

图6为一个实施例6中低噪声放大电路的结构示意图；

图7为一个实施例7中低噪声放大电路的结构示意图；

图8为一个实施例8中低噪声放大电路的结构示意图；

图9为一个实施例9中低噪声放大电路的结构示意图；

图10为一个实施例10中低噪声放大电路的结构示意图；

图11为一个实施例11中低噪声放大电路的结构示意图；

图12为一个实施例12中低噪声放大电路的结构示意图；

图13为一个实施例中增益与回波的仿真效果图；

图14为一个实施例中噪声系数的仿真效果图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将电容称为第二电容，且类似地，可将第二电容称为第一电容。第一电容和第二电容两者都是电容，但其不是同一电容。

现有技术中的低噪声放大器的电路结构有很多，如分布式低噪声放大器和采用高阶电感电容网络匹配的低噪声放大器以及堆栈式低噪声放大器。分布式低噪声放大器采用传输线来进行输入输出匹配，消耗大量面积与功耗；电感电容高阶网络匹配的低噪声放大器则同样也会消耗大量面积与功耗。堆栈式低噪声放大器能够通过选择每单元晶体管的尺寸使其输出阻抗全频带内接近50欧姆以避免面积损耗。然而这些低噪声放大器均存在高频增益衰退严重以及增益平坦度较差的问题。

基于上述技术问题，参照图1为一个实施例1中低噪声放大电路的结构示意图，本申请实施例提供一种低噪声放大电路，级联的多级放大单元，级联的多级放大单元包括一级放大单元1、二级放大单元2以及三级放大单元3，一级放大单元1包括一级放大电路11和一级负反馈电路12；二级放大单元2包括二级放大电路21和二级负反馈电路22；三级放大单元3包括三级放大电路31以及三级负反馈电路32。其中，一级负反馈电路12，用于降低一级放大电路11中交流信号的低频增益和高频增益。二级负反馈电路22，用于降低二级放大电路21中交流信号的低频增益。三级负反馈电路32，用于降低三级放大电路31中交流信号的低频增益。

上述低噪声放大电路，采用一级负反馈电路12降低一级放大电路11中交流信号的低频增益和高频增益，结合二级负反馈电路22降低二级放大电路21中交流信号的低频增益，以及结合三级负反馈电路32降低三级放大电路31中交流信号的低频增益，能够保证低噪声放大电路具备高增益的基础上，提高增益平坦度。

在一个实施例中，参照图2为一个实施例2中低噪声放大电路的结构示意图，一级放大单元包括一级晶体管M1，一级负反馈电路12的第一端连接一级晶体管M1的源极S，一级负反馈电路12的第二端接地。

进一步的，参照图3为一个实施例3中低噪声放大电路的结构示意图，一级放大单元1还包括栅极偏置电路13、漏极偏置电路14以及输入匹配电路15；栅极偏置电路13的第一端连接栅极偏置电源VDD1，栅极偏置电路的13的第二端连接输入匹配电路15的第三端；漏极偏置电路14的第一端连接漏极偏置电源VDD2，漏极偏置电路14的第二端连接一级晶体管M1的漏极D；输入匹配电路15的第--一端为信号（这里的信号可以为射频信号）源的输入端，输入匹配电路15的第二端连接一级晶体管M1的栅极G。其中，栅极偏置电路13用于对一级晶体管M1的输入信号进行调节，以便调节一级晶体管M1的栅极电位，漏极偏置电路14用于对一级晶体管M1的输出信号进行调节，以便调节一级晶体管M1的漏极D电位。本申请实施例通过栅极偏置电路13和漏极偏置电路14对应调节一级晶体管M1的栅极电位和漏极电位，使得一级晶体管M1能够处于对应的静态工作点。输入匹配电路15用于实现信号源输入端与一级晶体管M1的输入阻抗之间的匹配，使得一级晶体管M1能够获得最大的激励功率。

具体的，参照图4为一个实施例4中低噪声放大电路的结构示意图，栅极偏置电路13包括：微带线TL2、电阻R1、电阻R2和接地电容C2、接地电容C3。输入匹配电路15包括：电容C1、微带线TL1和微带线TL3。其中，电容C1的第一端为输入匹配电路15的第一端，电容C1的第二端与微带线TL1的第一端连接，微带线TL1的第二端与微带线TL3的第一端连接，微带线TL3的第二端作为输入匹配电路15的第二端，微带线TL3的第一端为输入匹配电路15的第三端，微带线TL2的第二端与TL3的第一端连接，微带线TL2的第一端与接地电容C3的第一端连接，电阻R1的第一端连接微带线TL2的第一端和电阻R2的第二端之间的公共端，电阻R1的第二端与接地电容C2的第一端连接，电阻R2的第二端与微带线TL2的第一端连接，电阻R2的第一端与栅极偏置电源VDD1连接。漏极偏置电路包括：微带线TL6、电阻R3、电阻R4和接地电容C4、接地电容C5。其中，微带线TL6的第二端与一级晶体管M1的漏极D连接，微带线TL6的第一端连接接地电容C4的第一端、电阻R4的第一端以及电阻R3的第二端形成的公共端，电阻R4的第二端与接地电容C5的第一端连接，电阻R3的第二端与漏极偏置电源VDD2连接。

本实施例中，采用一级负反馈电路12的第一端连接一级晶体管M1的源极S，一级负反馈电路12的第二端接地，以实现对一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益的降低。并且，对一级晶体管M1采用源级负反馈结构，能够有效提高一级晶体管M1的稳定性。

在一个实施例中，参照图4，一级负反馈电路12包括预设长度的微带线TL4。

具体的，微带线的第一端连接一级晶体管M1的源极S，微带线TL4的第二端接地。在应用中，采用微带线代替电感的功能，微带线的长度由电感值确定。例如，微带线的长度可以小于四分之一波长，本申请实施例对微带线的长度不作任何限定。微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。适合制作微波集成电路的平面结构传输线。与金属波导相比，其体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等优势。一般情况下，介质基片选用介电常数高、微波损耗低的材料。因此需要微带线这种导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强的材料。

在实际应用中，参照图5为一个实施例5中低噪声放大电路的结构示意图，一级晶体管M1的源极S一般有两个，因此，需要两个预设长度的微带线TL4和TL5分别连接一级晶体管M1的源极S。一级晶体管M1的源极S连接微带线TL4和TL5的第一端，微带线TL4和TL5的第二端均接地。

本实施例中，考虑到微带线具有导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强等优势，采用微带线代替电感的功能，在实现降低一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益的基础上，能够保持一级放大电路中交流信号的噪声不变。

在一个实施例中，参照图6为一个实施例6中低噪声放大电路的结构示意图，二级放大单元2包括二级晶体管M2，二级负反馈电路22的第一端连接二级晶体管M2的栅极G，二级负反馈电路22的第二端连接二级晶体管M2的漏极D。

进一步的，参照图7为一个实施例7中低噪声放大电路的结构示意图，二级放大单元2还包括第一极间匹配电路25；第一极间匹配电路25用于匹配所述一级放大单元1与二级晶体管M2之间的阻抗。

具体的，参照图7，二级放大单元2还包括栅极偏置电路23、漏极偏置电路24；栅极偏置电路23的第一端连接栅极偏置电源VDD1，栅极偏置电路的23的第二端连接二级晶体管M2的栅极G与二级负反馈电路22的第一端形成的公共端；漏极偏置电路24的第一端连接漏极偏置电源VDD2，漏极偏置电路24的第二端连接二级晶体管M2的漏极D；第一极间匹配电路25的第一端连接一级晶体管M1的漏极D和漏极偏置电路24的第二端形成的公共端，第一极间匹配电路25的第二端连接二级晶体管M2的栅极G。其中，栅极偏置电路23用于对二级晶体管M2的输入信号进行调节，以便调节二级晶体管M2的栅极电位，漏极偏置电路24用于对二级晶体管M2的输出信号进行调节，以便调节二级晶体管M2的漏极D电位。本申请实施例通过栅极偏置电路23和漏极偏置电路24对应调节二级晶体管M2的栅极电位和漏极电位，使得二级晶体管M2能够处于对应的静态工作点。第一极间匹配电路25用于实现一级晶体管M1的输出阻抗与二级晶体管M2的输入阻抗之间的匹配，使得二级晶体管M2能够获得最大的激励功率。

具体的，参照图8为一个实施例8中低噪声放大电路的结构示意图，栅极偏置电路23包括：微带线TL9、电阻R5、电阻R6和接地电容C8、接地电容C9。其中，微带线TL9的第二端与二级晶体管M2的栅极G连接，微带线TL9的第一端与接地电容C9的第一端连接，电阻R5的第一端连接微带线TL9的第一端、接地电容C9的第一端以及电阻R6的第二端形成的公共端，电阻R5的第二端与接地电容C8的第一端连接，电阻R6的第一端与栅极偏置电源VDD1连接。

漏极偏置电路24包括：微带线TL11、电阻R8、电阻R9和接地电容C11、接地电容C12。其中，微带线TL11的第二端与二级晶体管M2的漏极D连接，微带线TL11的第一端与接地电容C11的第一端连接，电阻R9的第一端连接微带线TL11的第一端、接地电容C11的第一端以及电阻R8的第二端形成的公共端，电阻R9的第二端与接地电容C12的第一端连接，电阻R8的第一端与漏极偏置电源VDD2连接。

第一极间匹配电路25包括：微带线TL7、电容C6、接地电容C7和微带线TL8。其中，微带线TL7的第一端连接一级晶体管M1的漏极D与微带线TL6的第二端形成的公共端，微带线TL7的第二端与电容C6的第一端连接，电容C6的第二端连接接地电容C7的第一端和微带线TL8的第一端形成的公共端，微带线TL8的第二端与二级晶体管M2的栅极G连接。

本实施例中，利用二级负反馈电路22的第一端连接二级晶体管M2的栅极G，二级负反馈电路22的第二端连接二级晶体管M2的漏极D的连接方式，能够使一部分信号重新回到二级晶体管M2的栅极G，这样可以同时改善二级晶体管M2的输入与输出的阻抗。并且，在低频段降低二级晶体管M2的增益，在高频段能够降低二级晶体管M2负反馈深度，使得低噪声放大电路获得平坦的增益。

在一个实施例中，参照图9为一个实施例9中低噪声放大电路的结构示意图，二级负反馈电路22包括第一电容C10、第一电感TL10以及第一电阻R7，第一电容C10的第一端连接二级晶体管M2的栅极G，第一电容C10的第二端连接第一电感TL10的第一端，第一电感TL10的第二端连接第一电阻R7的第一端，第一电阻R7的第二端连接二级晶体管M2的漏极。第一电容C10，用于隔离来自二级晶体管M2的栅极G的直流电以及二级晶体管M2的漏极D的直流电；第一电感TL10，用于在二级晶体管M2中的交流信号为低频交流信号时，导通二级负反馈电路22，以及在二级晶体管中的交流信号为高频交流信号时，断开二级负反馈电路22。

可选的，第一电感TL10为不大于四分之一波长的微带线。

需要说明的是，上述第一电感TL10为不大于四分之一波长的微带线仅为一种实现方式。在实际应用中，针对第一电感TL10采用微带线的情况下，微带线的长度具体根据实际的电感值确定，不限于四分之一波长。

本实施例中，采用第一电容C10的第一端连接二级晶体管M2的栅极G，第一电容C10的第二端连接第一电感TL10的第一端，第一电感TL10的第二端连接第一电阻R7的第一端，第一电阻R7的第二端连接二级晶体管M2的漏极D的连接方式构成二级负反馈电路22，不仅能够有效的隔离二级晶体管M2的栅极G的直流电以及二级晶体管M2的漏极D的直流电。同时，通过电阻R7与第一电感TL10能够降低二级晶体管M2中交流信号的低频增益，从而提高低噪声放大电路的增益平坦度。

在一个实施例中，参照图10为一个实施例10中低噪声放大电路的结构示意图，三级放大单元3包括三级晶体管M3，三级负反馈电路32的第一端连接三级晶体管M3的栅极G，三级负反馈电路32的第二端连接三级晶体管M3的漏极D。

进一步的，参照图11为一个实施例11中低噪声放大电路的结构示意图，三级放大单元3包括第二极间匹配电路35；第二极间匹配电路35用于匹配二级放大单元2与三级晶体管M3之间的阻抗。

具体的，参照图11，三级放大单元3还包括栅极偏置电路33、漏极偏置电路34以及第二极间匹配电路35；栅极偏置电路33的第一端连接栅极偏置电源VDD1，栅极偏置电路的33的第二端连接三级晶体管M3的栅极G与三级负反馈电路32的第一端形成的公共端；漏极偏置电路34的第一端连接漏极偏置电源VDD2，漏极偏置电路34的第二端连接三级晶体管M3的漏极D；第二极间匹配电路35的第一端连接二级晶体管M2的漏极D和漏极偏置电路24的第二端形成的公共端，第二极间匹配电路35的第二端连接三级晶体管M3的栅极G。其中，栅极偏置电路33用于对三级晶体管M3的输入信号进行调节，以便调节三级晶体管M3的栅极电位，漏极偏置电路34用于对三级晶体管M3的输出信号进行调节，以便调节三级晶体管M3的漏极D电位。本申请实施例通过栅极偏置电路33和漏极偏置电路34对应调节三级晶体管M3的栅极电位和漏极电位，使得三级晶体管M3能够处于对应的静态工作点。第二极间匹配电路35用于实现二级晶体管M2的输出阻抗与三级晶体管M3的输入阻抗之间的匹配，使得三级晶体管M3能够获得最大的激励功率。

具体的，参照图12为一个实施例12中低噪声放大电路的结构示意图，栅极偏置电路33还包括：微带线TL15、电阻R10、电阻R11和接地电容C17、接地电容C18。其中，微带线TL15的第二端与三级晶体管M3的栅极G连接，微带线TL15的第一端与接地电容C18的第一端连接，电阻R10的第一端连接微带线TL15的第一端、接地电容C18的第一端以及电阻R11的第二端形成的公共端，电阻R10的第二端与接地电容C17的第一端连接，电阻R11的第一端与栅极偏置电源VDD1连接。

漏极偏置电路34包括：微带线TL17、电阻R13、电阻R14和接地电容C20、接地电容C21。其中，微带线TL17的第二端与三级晶体管M3的漏极D连接，微带线TL17的第一端与接地电容C20的第一端连接，电阻R14的第一端连接微带线TL17的第一端、接地电容C20的第一端以及电阻R13的第二端形成的公共端，电阻R14的第二端与接地电容C21的第一端连接，电阻R13的第一端与漏极偏置电源VDD2连接。

第二极间匹配电路35包括：微带线TL12、接地电容C13、微带线TL13、接地电容C14和电容C15、接地电容C16、微带线TL14。其中，微带线TL12的第一端连接二级晶体管M2的漏极D与漏极偏置电路24的第二端形成的公共端，微带线TL12的第二端连接接地电容C13的第一端与微带线TL13的第一端形成的公共端，微带线TL13的第二端连接接地电容C14的第一端与电容C15的第一端形成的公共端，电容C15的第二端连接微带线TL13的第一端与接地电容C16的第一端形成的公共端，微带线TL14的第二端连接栅极偏置电路33的第二端与三级晶体管M3的栅极G形成的公共端。

进一步的，参照图12，三级放大单元3还包括输出匹配电路36，输出匹配电路36的第一端连接三级晶体管M3的漏极D与漏极偏置电路34的第二端形成的公共端。输出匹配电路36用于实现三级晶体管M3的输出阻抗与低噪声放大电路所连接负载的输出阻抗之间的匹配，使得低噪声放大电路所连接负载能够获得最大的激励功率。

具体的，输出匹配电路36包括：微带线TL18、接地电容C22、微带线T19和接地电容C23、电容C24，微带线TL18的第一端为输出匹配网络的第一端，微带线TL18的第一端连接三级晶体管M3的漏极D与漏极偏置电路34的第二端形成的公共端，微带线TL18的第二端与接地电容C22的第一端连接，微带线TL19的第一端连接微带线TL18的第二端与接地电容C22的第一端形成的公共端，微带线TL19的第二端连接接地电容C23的第一端与电容C24的第一端形成的公共端，电容C24的第二端作为输出匹配网络的第二端，电容C24的第二端与负载连接。

本实施例中，利用三级负反馈电路32的第一端连接三级晶体管M3的栅极G，三级负反馈电路32的第二端连接三级晶体管M3的漏极D的连接方式，能够使一部分信号重新回到三级晶体管M3的栅极G，这样可以同时改善三级晶体管M3的输入与输出的阻抗。并且，在低频段降低三级晶体管M3的增益，在高频段能够降低三级晶体管M3负反馈深度，使得低噪声放大电路获得平坦的增益。

在一个实施例中，参照如12，三级负反馈电路32包括第二电容C19、第二电感TL16以及第二电阻R12，第二电容C19的第一端连接三级晶体管M3的栅极G，第二电容C19的第二端连接第二电感TL16的第一端，第二电感TL16的第二端连接第二电阻R12的第一端，第二电阻R12的第一端连接三级晶体管M3的漏极；第二电容C19，用于隔离来自三级晶体管M3的栅极G的直流电以及三级晶体管M3的漏极D的直流电；第二电感TL16，用于在三级晶体管M3中的交流信号为低频交流信号时，导通三级负反馈电路32，以及在三级晶体管M3中的交流信号为高频交流信号时，断开三级负反馈电路32。

具体的，利用电容的隔直通交的功能使得第二电容C19用于隔离来自三级晶体管M3的栅极G的直流电以及三级晶体管M3的漏极D的直流电。利用电感通直隔交的功能，在三级晶体管M3中的交流信号为低频交流信号时，使得第二电感TL16能够导通三级负反馈电路32，在三级晶体管M3中的交流信号为高频交流信号时，第二电感TL16中的趋于阻抗无穷大，从而断开三级负反馈电路32。

本实施例中，采用第二电容C19的第一端连接三级晶体管M3的栅极G，第二电容C19的第二端连接第二电感TL16的第一端，第二电感TL16的第二端连接第二电阻R12的第一端，第二电阻R12的第一端连接三级晶体管M3的漏极D的连接方式构成三级负反馈电路32，能够有效的隔离三级晶体管M3的栅极G的直流电以及三级晶体管M3的漏极D的直流电，同时，在低频段降低三级晶体管M3的增益，在高频段能够降低三级晶体管M3负反馈深度，从而进一步提高低噪声放大电路的增益平坦度。

需要说明的是，本申请实施例中的所有接地电容的其中一端接地。

在一种实现方式中，本申请实施例的低噪声放大电路的工作频段适用于17GHz~47GHz，一级晶体管M1、二级晶体管M2和三级晶体管M3大小可以选择为4*30um，一级晶体管M1、二级晶体管M2和三级晶体管M3的漏极偏置电压为3V，栅极偏置电压为-0.8V。

为了更好的体现本申请实施例提供的低噪声放大电路的效果，参照图13的增益与回波的仿真效果图和图14的噪声系数的仿真效果图，图13展示了S参数随频率变化的效果示意图，其中，S参数包括小信号增益（S21）、回波损耗（S11、S22）。可以看到，在频率17-47GHz变化范围内小信号增益（S21）均大于18dB，波动范围在3dB以内，同时回波损耗（S11、S22）在频率17-47GHz变化范围内均小于-11dB。参照图14噪声系数（NF）随频率变化的效果示意图。图14可以看出，在频率17—47GHz变化范围内噪声系数（NF）均小于2dB。

综上所述，本申请实施例提供的低噪声放大电路，能够在频段17-47GHz内实现较低的噪声和较高的增益，同是具有良好的增益平坦度及较低的回波损耗，解决现有的低噪声放大器无法兼具宽频带、低噪声和高增益的问题。

本申请实施例还提供一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括上述的低噪声放大电路。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种低噪声放大电路，其特征在于，包括：级联的多级放大单元，所述级联的多级放大单元包括一级放大单元、二级放大单元以及三级放大单元，所述一级放大单元包括一级放大电路和一级负反馈电路；所述二级放大单元包括二级放大电路和二级负反馈电路；所述三级放大单元包括三级放大电路以及三级负反馈电路；所述二级放大电路包括二级晶体管，所述二级负反馈电路的第一端连接所述二级晶体管的栅极，所述二级负反馈电路的第二端连接所述二级晶体管的漏极；

所述一级负反馈电路，用于降低所述一级放大电路中交流信号的低频增益和高频增益；

所述二级负反馈电路，用于降低所述二级放大电路中交流信号的低频增益；

所述二级负反馈电路包括第一电容、第一电感以及第一电阻，所述第一电容的第一端连接所述二级晶体管的栅极，所述第一电容的第二端连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述二级晶体管的漏极；

所述第一电容，用于隔离来自所述二级晶体管的栅极的直流电以及所述二级晶体管的漏极的直流电；

所述第一电感，用于在所述二级晶体管中的交流信号为低频交流信号时，导通所述二级负反馈电路，以及在所述二级晶体管中的交流信号为高频交流信号时，断开所述二级负反馈电路；

所述三级负反馈电路，用于降低所述三级放大电路中交流信号的低频增益。

2.根据权利要求1所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述一级放大电路包括一级晶体管，所述一级负反馈电路的第一端连接所述一级晶体管的源极，所述一级负反馈电路的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述一级负反馈电路包括预设长度的微带线。

4.根据权利要求1所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述三级放大电路包括三级晶体管，所述三级负反馈电路的第一端连接所述三级晶体管的栅极，所述三级负反馈电路的第二端连接所述三级晶体管的漏极。

5.根据权利要求4所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述三级负反馈电路包括第二电容、第二电感以及第二电阻，所述第二电容的第一端连接所述三级晶体管的栅极，所述第二电容的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第一端连接所述三级晶体管的漏极；

所述第二电容，用于隔离来自所述三级晶体管的栅极的直流电以及所述三级晶体管的漏极的直流电；

所述第二电感，用于在所述三级晶体管中的交流信号为低频交流信号时，导通所述三级负反馈电路，以及在所述三级晶体管中的交流信号为高频交流信号时，断开所述三级负反馈电路。

6.根据权利要求1所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述二级放大单元还包括第一极间匹配电路；

所述第一极间匹配电路用于匹配所述一级放大单元与所述二级晶体管之间的阻抗。

7.根据权利要求4或5所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述三级放大单元包括第二极间匹配电路；

所述第二极间匹配电路用于匹配所述二级放大单元与所述三级晶体管之间的阻抗。

8.一种低噪声放大器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的低噪声放大电路。

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