低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通訊工具的要求也越來(lái)越高，功率小、距離 遠(yuǎn)、覆蓋面積大已慢慢成為各大運(yùn)營(yíng)商和通信設(shè)備制造商的普遍追求。這就對(duì)系統(tǒng)的接收 靈敏度有更高要求，而使用低噪聲放大器（LNA，low-noise amplifier)的鏈路是提高系統(tǒng) 的接收靈敏度的一種常用方式。
[0003] 低噪放鏈路通常位于射頻接收系統(tǒng)的前端，主要作用是將天線接收到的小信號(hào)進(jìn) 行有效放大，低噪放鏈路的性能很大程度上決定著整個(gè)接收系統(tǒng)的性能。在接收系統(tǒng)中，對(duì) 低噪放鏈路有以下基本要求：噪聲系數(shù)低、動(dòng)態(tài)范圍大、接收靈敏度高、工作穩(wěn)定性好、足夠 的功率增益以及足夠的帶寬。
[0004] 其中，噪聲系數(shù)（NF，Noise Figure)定義為：由于模塊/設(shè)備本身有噪聲，輸出端 的信噪比和輸入端信噪比是不一樣的，為此，使用噪聲系數(shù)NF來(lái)衡量模塊/設(shè)備本身的噪 聲水平。公式表示為：N F=輸入端信噪比/輸出端信噪比，單位常用〃dB〃。
[0005] 對(duì)具有多級(jí)增益調(diào)節(jié)的鏈路而言，其噪聲的計(jì)算公式為：
[0006]
[0007] 其中，η是代表η級(jí)放大器，NFn是代表第η級(jí)增益調(diào)節(jié)模塊的噪聲系數(shù)，G n i代表 是第n-1級(jí)的增益調(diào)節(jié)模塊的增益。因此，在多級(jí)增益調(diào)節(jié)模塊的鏈路中，前級(jí)增益調(diào)節(jié)模 塊的噪聲系數(shù)越高、增益越低，鏈路的噪聲系數(shù)越大。
[0008] 傳統(tǒng)的低噪放鏈路設(shè)計(jì)如圖1所示，包括低噪聲放大器、增益控制模塊、濾波器和 微波放大器。低噪聲放大器放在前端保證系統(tǒng)接收天線信號(hào)放大后的信噪比；增益控制模 塊可用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，在無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，增益調(diào)節(jié)主要是對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減，以 適應(yīng)接收設(shè)備的接收能力；濾波器用于進(jìn)行選頻、抑制帶外頻率和帶外雜散；微波放大器 用于把小信號(hào)再次進(jìn)行信號(hào)放大，保證低噪放的輸出信噪比。然而這種低噪放鏈路設(shè)計(jì)存 在動(dòng)態(tài)范圍較小、噪聲系數(shù)較大的問(wèn)題。
[0009] 為了擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，出現(xiàn)通過(guò)一個(gè)模擬自動(dòng)增益控制模塊用于控制低噪放的最大 輸出功率，通過(guò)一個(gè)數(shù)字自動(dòng)增益控制模塊用于控制射頻低通濾波器的最大輸出功率的方 案。然而在該方案，其將自動(dòng)增益控制模塊設(shè)置在低噪聲放大器的輸入端前，這種設(shè)置會(huì)對(duì) 噪聲系數(shù)有不利影響，且隨著自動(dòng)增益控制模塊的增益越大，對(duì)噪聲的惡化越明顯，接收端 的噪聲問(wèn)題嚴(yán)重。
[0010] 因此，現(xiàn)有技術(shù)的低噪放鏈路的設(shè)計(jì)和性能還有待改善。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011] 基于此，本實(shí)用新型提供一種低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路，能夠擴(kuò)大增益調(diào) 節(jié)范圍，同時(shí)降低鏈路的噪聲系數(shù)。
[0012] 本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0013] 本實(shí)用新型提供一種低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路，包括連接低噪放鏈路信號(hào) 輸入端的低噪聲放大器，連接低噪放鏈路信號(hào)輸出端的第一微波放大器，其特征在于，還包 括，級(jí)聯(lián)設(shè)置的第一級(jí)增益控制模塊、第二級(jí)增益控制模塊，以及用于控制所述第一級(jí)增益 控制模塊、第二級(jí)增益控制模塊的監(jiān)控模塊，所述低噪聲放大器的信號(hào)輸出端通過(guò)第一級(jí) 增益控制模塊和第二級(jí)增益控制模塊連接所述第一微波放大器的信號(hào)輸入端；
[0014] 所述監(jiān)控模塊的信號(hào)輸出端同時(shí)連接所述第一級(jí)增益控制模塊、第二級(jí)增益控制 模塊。
[0015] 優(yōu)選地，還包括：功率檢測(cè)模塊；
[0016] 所述第一微波放大器的輸出端通過(guò)所述功率檢測(cè)模塊連接所述監(jiān)控模塊的信號(hào) 輸入端。
[0017] 優(yōu)選地，還包括自動(dòng)電平控制ALC模塊和耦合器；
[0018] 所述低噪聲放大器的信號(hào)輸出端通過(guò)所述自動(dòng)電平控制ALC模塊連接所述第一 級(jí)增益控制模塊的信號(hào)輸入端；所述第一微波放大器的輸出端通過(guò)所述耦合器連接所述低 噪放鏈路的信號(hào)輸出端、所述功率檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端；
[0019] 所述監(jiān)控模塊信號(hào)輸出端還連接所述自動(dòng)電平控制ALC模塊。
[0020] 優(yōu)選地，還包括第一濾波器、第二濾波器、第二微波放大器和第三微波放大器；
[0021] 所述第一級(jí)增益控制模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)所述第一濾波器、第二微波放大器連 接所述第二級(jí)增益控制模塊的信號(hào)輸入端，所述第二級(jí)增益控制模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)所 述第三微波放大器、第二濾波器連接所述第一微波放大器的信號(hào)輸入端；
[0022] 所述低噪聲放大器包括：一級(jí)低噪聲放大器以及與所述一級(jí)低噪聲放大器級(jí)聯(lián)的 二級(jí)低噪聲放大器。
[0023] 實(shí)施本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果包括：通過(guò)分級(jí)衰減機(jī)制，使得低噪 放鏈路的增益調(diào)節(jié)范圍更大，同時(shí)通過(guò)把衰減控制優(yōu)先設(shè)置在第二級(jí)增益控制模塊進(jìn)行， 保證前級(jí)增益控制模塊在衰減調(diào)節(jié)時(shí)處于增益最大狀態(tài)，根據(jù)多級(jí)級(jí)聯(lián)低噪放鏈路的噪聲 計(jì)算公式，前級(jí)增益越大鏈路的噪聲系數(shù)越小的原理，這樣能達(dá)到在衰減調(diào)節(jié)時(shí)優(yōu)化鏈路 噪聲的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為傳統(tǒng)低噪放控制電路的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制方法的示意性流程圖；
[0027] 圖4為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制方法的示意性流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使得本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié) 合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例?；诒緦?shí)用新 型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制方法，包括：預(yù)設(shè)級(jí)聯(lián)的 第一級(jí)增益控制模塊和第二級(jí)增益控制模塊；接收衰減需求值，判斷所述衰減需求值是否 超出所述第二級(jí)增益控制模塊的增益設(shè)置范圍；若否，調(diào)整第一級(jí)增益控制模塊衰減值為 OdB，并調(diào)整第二級(jí)增益控制模塊衰減值為所述衰減需求值，通過(guò)所述第二級(jí)增益控制模塊 對(duì)所述低噪放鏈路中信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)；若是，調(diào)整第二級(jí)增益控制模塊衰減值為其最大 可衰減值，并調(diào)整第一級(jí)增益控制模塊衰減值為所述衰減需求值與所述第二級(jí)增益控制模 塊的最大可衰減值的差值，通過(guò)所述第一級(jí)增益控制模塊和第二級(jí)增益控制模塊對(duì)所述低 噪放鏈路中信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供相應(yīng)的低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控 制電路。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0030] 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路的示意性結(jié)構(gòu)圖。 為了便于說(shuō)明，圖中僅僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，圖中示出的結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對(duì)裝置的限定，可以根據(jù)實(shí)際情況和本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段 對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改變。
[0031] 如圖2中所示，所述低噪放鏈路的噪聲優(yōu)化控制電路包含：低噪聲放大器、第一級(jí) 增益控制模塊4、第二級(jí)增益控制模塊7、第一微波放大器10、以及用于控制所述第一級(jí)增 益控制模塊4、第二級(jí)增益控制模塊7的監(jiān)控模塊13 ;其中，所述低噪聲放大器設(shè)置在所述 低噪放鏈路的前端，用于接收微弱的天線信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)放大，由于低噪聲放大器的噪聲 系數(shù)較小，保證系統(tǒng)接收信號(hào)放大后的信噪比；所述低噪聲放大器的信號(hào)輸出端通過(guò)所述 第一級(jí)增益控制模塊4連接所述第二級(jí)增益控制模塊7的信號(hào)輸入端，所述第二級(jí)增益控 制模塊7的信號(hào)輸出端通過(guò)第一微波放大器10連接低噪放鏈路的信號(hào)輸出端。
[0032] 本實(shí)施例中，所述監(jiān)控模塊13,用于接收衰減需求值，判斷所述衰減需求值是否 超出所述第二級(jí)增益控制模塊的增益設(shè)置范圍；若否，調(diào)整第一級(jí)增益控制模塊衰減值為 OdB，調(diào)整第二級(jí)增益控制模塊衰減值為所述衰減需求值；若是，調(diào)整第二級(jí)增益控制模塊 衰減值為