技術名稱：一種多頻段電子電路及其設計方法
技術形式：技術Know-How
授權形式：技術移轉
技術來源：國立大學
應用產業：電子產業；無線通訊產業；多頻段放大器電路

技術描述：
無線通訊產業已演進至多種標準/多種服務之境地，例如無線區域網路(Wireless Local Area Network, WLAN)使用2.4 GHz, 5.2 GHz, 5.7 GHz頻段、GSM行動電話使用0.9 GHz, 1.8 GHz,1.9 GHz頻段、而全球定位系統(Global Position System, GPS)使用1.5 GHz頻段。因此最好能將多種標準整合在同一收發機晶片中，亦即要能設計製作出多頻段收發機。 設計多頻段收發機最主要的挑戰，在於增進通訊收發機的功能之同時，能使用最少額外之電路。

習知設計多頻段收發機中的低雜訊放大器之策略是，針對某一頻段就設計符合該頻段的低雜訊放大器。換言之，要設計能使用0.9 GHz, 1.8 GHz,1.9 GHz頻段之三頻收發機，就須設計三組低雜訊放大器以因應三種不同頻率。因此在設計低雜訊放大器時，與其相關的增益、雜訊指數(Noise Figure)、輸入阻抗及輸出阻抗，都是對某一特定頻段來做設計。如此一來，多頻段收發機之整個電路的面積及功率消耗，都要比單頻段收發機大許多。本發明之目的在提供一種多頻段放大器及其設計方法，僅使用單一放大器即可達成多種頻段之輸入阻抗匹配，而且不增加電感使用數量，也不需額外打線。

參閱圖一，其乃本創作具2.4/ 5.2/ 5.7 GHz多頻段處理功能之實施例的電路圖。在此電路中我們雖使用雙極電晶體，但使用場效電晶體也可以。第一電阻407與第二電阻412均為300歐姆；第三電阻410為600歐姆；直流阻隔/交流耦合電容409為3pF；該第一電晶體408與第二電晶體413射極面積均為12.18平方微米。製程採TSMC 0.35um SiGe BiCMOS製程。在此多頻段低雜訊放大器中，我們將一串聯組合之一切換開關403及一電容器415電性連接於放大器中第一級電晶體408基極端與集極端之間。藉由此切換開關之導通與否，來改變看入第一級電晶體基極端之總輸入電容CIN。CIN 和接在基極上的電感404，構成了達成輸入阻抗匹配的共振腔。當切換開關403不導通，即切換開關403為斷路時，此時在本實施例中接在基極上的電感404與看入第一級電晶體基極端之總輸入電容CIN 組成之共振腔可達成在5.2/ 5.7 GHz(WLAN無線區域網路IEEE 802.11a)的輸入阻抗匹配。當切換開關403導通，即切換開關403接近短路時，第一級電晶體基極端與集極端之間因多並聯了一個電容器415，故看入第一級電晶體基極端之總輸入電容CIN 增大，從而接在基極上的電感404與看入第一級電晶體基極端之總輸入電容CIN 組成之共振腔可達成在2.4 GHz(WLAN無線區域網路IEEE 802.11b）的輸入阻抗匹配。在輸出端414部份，我們使用了回授電阻 410達成輸出阻抗匹配。在不需輸出阻抗匹配的情況下(例如zero-IF或low-IF接收機情況下)，可不用回授電阻 410達成輸出阻抗匹配。電阻407及電阻412為分別為第一級電晶體及第二級電晶體之負載。本實施例雖用電阻為負載，視需要使用電感或電容負載亦是可以的。重點是輸入端能達成多頻段阻抗匹配。由於我們只使用了一個電感404，而且是製作在晶片上的電感，因此不但整個電路可以完全在單一晶片上實現，而且電路的面積非常小。這對於商品化非常有利。圖二是這個電路的量測結果，可以看出其輸入阻抗的匹配程度(S11)在使用頻段內，均小於-16dB以下，而增益則都有20dB以上。(1262字)

關鍵圖式：

圖一　多頻帶低雜訊放大器電路圖

圖二　散射參書和電壓增益量測結果