应用于卫星降频变换器的接收器及放大器

1.一种应用于卫星降频变换器的接收器，其特征在于包括：
射频金属氧化物半导体晶体管放大器，用以根据控制信号，从外部天线电路接收并放大卫星微波波段的第一波段的信号及该卫星微波波段的第二波段的信号，其中该射频金属氧化物半导体晶体管放大器包括：
匹配电路，具有第一端，耦接于该外部天线电路，第二端，及第三端，耦接于地端，其中该匹配电路是用以匹配该射频金属氧化物半导体晶体管放大器与该外部天线电路，以及接收该第一波段的信号及该第二波段的信号；
N型金属氧化物半导体晶体管，具有第一端，第二端，耦接于该匹配电路，及第三端，耦接于该地端，用以放大该第一波段的信号及该第二波段的信号；
第一电感，具有第一端，用以接收第一电压，及第二端，耦接于该N型金属氧化物半导体晶体管的第一端；
第一开关，具有第一端，耦接于该第一电感的第二端，第二端，用以接收该控制信号，及第三端；及
第一电容，具有第一端，耦接于该第一开关的第三端，及第二端，耦接于该地端；
其中该第一开关根据该控制信号开启时，该匹配电路根据该第一电感与该第一电容的共振频率，接收该第一波段的信号，以及该第一开关根据该控制信号关闭时，该匹配电路根据该第一电感与寄生电容的共振频率，接收该第二波段的信号；
混频器，耦接于该射频金属氧化物半导体晶体管放大器，用以根据本地振荡器的第一振荡频率，降低该第一波段的信号成为第一中频波段的信号，或根据该本地振荡器的第二振荡频率，降低该第二波段的信号成为第二中频波段的信号；及
中频放大器，耦接于该混频器，用以放大该第一中频波段的信号及该第二中频波段的信号，并输出放大后的该第一中频波段的信号及该第二中频波段的信号。
2.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，该匹配电路包括：
第二电感，具有第一端，耦接于该匹配电路的第一端，及第二端，耦接于该匹配电路的第二端；
第二开关，具有第一端，耦接于该第二电感的第二端，第二端，用以接收该控制信号，及第三端；及
第二电容，具有第一端，耦接于该第二开关的第三端，及第二端，耦接于该地端。
3.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，该卫星微波波段是为C波段。
4.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，该卫星微波波段是为X波段。
5.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，该卫星微波波段是为Ku波段。
6.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，该卫星微波波段是为Ka波段。
7.一种应用于卫星降频变换器的接收器的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，包括：
匹配电路，具有第一端，耦接于外部天线电路，第二端，及第三端，耦接于地端，其中该匹配电路是用以匹配该射频金属氧化物半导体晶体管放大器与该外部天线电路，以及接收卫星微波波段的第一波段的信号及该卫星微波波段的第二波段的信号；
N型金属氧化物半导体晶体管，具有第一端，第二端，耦接于该匹配电路，及第三端，耦接于该地端，用以放大该第一波段的信号及该第二波段的信号；及
第一电感，具有第一端，用以接收第一电压，及第二端，耦接于该N型金属氧化物半导体晶体管的第一端；
该射频金属氧化物半导体晶体管放大器的特征在于还包括：
第一开关，具有第一端，耦接于该第一电感的第二端，第二端，用以接收控制信号，及第三端；及
第一电容，具有第一端，耦接于该第一开关的第三端，及第二端，耦接于该地端；
该射频金属氧化物半导体晶体管放大器的特征在于还包括该第一开关根据该控制信号开启时，该匹配电路根据该第一电感与该第一电容的共振频率，接收该第一波段的信号，以及该第一开关根据该控制信号关闭时，该匹配电路根据该第一电感与寄生电容的共振频率，接收该第二波段的信号。
8.如权利要求7所述的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，其特征在于，该匹配电路包括：
第二电感，具有第一端，耦接于该匹配电路的第一端，及第二端，耦接于该匹配电路的第二端；
第二开关，具有第一端，耦接于该第二电感的第二端，第二端，用以接收该控制信号，及第三端；及
第二电容，具有第一端，耦接于该第二开关的第三端，及第二端，耦接于该地端。
9.如权利要求7所述的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，其特征在于，该卫星微波波段是为C波段。
10.如权利要求7所述的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，其特征在于，该卫星微波波段是为X波段。
11.如权利要求7所述的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，其特征在于，该卫星微波波段是为Ku波段。
12.如权利要求7所述的射频金属氧化物半导体晶体管放大器，其特征在于，该卫星微波波段是为Ka波段。

应用于卫星降频变换器的接收器及放大器\n技术领域\n[0001] 本发明是有关于一种应用于卫星降频变换器的接收器及射频金属氧化物半导体晶体管放大器，尤指一种可随使用波段转换共振频率的应用于卫星降频变换器的接收器及射频金属氧化物半导体晶体管放大器。\n背景技术\n[0002] 在现有技术中，当卫星降频变换器接收卫星微波波段(C波段、X波段、Ku波段或Ka波段)的信号时，卫星降频变换器内的放大器的操作范围必须涵盖整个卫星微波波段，亦即放大器的操作范围必须相当大，导致卫星降频变换器的设计者很难设计适合的放大器。\n请参照图1A，图1A是为现有技术说明应用于卫星降频变换器的射频金属氧化物半导体晶体管放大器100的示意图。如图1A所示，射频金属氧化物半导体晶体管放大器100包括N型金属氧化物半导体晶体管102及电感104。电感104和射频金属氧化物半导体晶体管放大器100内的寄生电容决定射频金属氧化物半导体晶体管放大器100的固定共振频率ω。\n请参照图1B，图1B是为说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器100的频率响应的示意图。如图1B所示，因为射频金属氧化物半导体晶体管放大器100的操作范围必须涵盖卫星微波波段且维持一定的增益平坦度(gain flatness)，所以射频金属氧化物半导体晶体管放大器100具有较低的Q值、低电能效率以及较差的镜像抑制(image rejection)，导致卫星降频变换器的设计者很难设计适合的射频金属氧化物半导体晶体管放大器100。\n发明内容\n[0003] 本发明的一实施例提供一种应用于卫星降频变换器的接收器。该接收器包括射频金属氧化物半导体晶体管放大器、混频器及中频放大器。该射频金属氧化物半导体晶体管放大器是用以根据控制信号，接收并放大卫星微波波段的第一波段的信号及该卫星微波波段的第二波段的信号；该混频器是耦接于该射频金属氧化物半导体晶体管放大器，用以根据本地振荡器(localoscillator)的第一振荡频率，降低该第一波段的信号成为第一中频波段的信号，或根据该本地振荡器的第二振荡频率，降低该第二波段的信号成为第二中频波段的信号；及该中频放大器是耦接于该混频器，用以放大该第一中频波段的信号及该第二中频波段的信号，并输出放大后的该第一中频波段的信号及该第二中频波段的信号。\n[0004] 本发明的还一实施例提供一种应用于卫星降频变换器的接收器的射频金属氧化物半导体晶体管放大器。该射频金属氧化物半导体晶体管放大器包括匹配电路、N型金属氧化物半导体晶体管、第一电感、第一开关及第一电容。该匹配电路具有第一端，耦接于外部天线电路，第二端，及第三端，耦接于地端，其中该匹配电路是用以匹配该射频金属氧化物半导体晶体管放大器与该外部天线电路，以及接收卫星微波波段的第一波段的信号及该卫星微波波段的第二波段的信号；该N型金属氧化物半导体晶体管具有第一端，第二端，耦接于该匹配电路，及第三端，耦接于该地端，用以放大该第一波段的信号及该第二波段的信号；该第一电感具有第一端，用以接收第一电压，及第二端，耦接于该N型金属氧化物半导体晶体管的第一端；该第一开关具有第一端，耦接于该第一电感的第二端，第二端，用以接收该控制信号，及第三端；及该第一电容具有第一端，耦接于该N型金属氧化物半导体晶体管的第一端，及第二端，耦接于该地端；其中该第一开关根据该控制信号开启时，该匹配电路根据该第一电感与该第一电容的共振频率，接收该第一波段的信号，以及该第一开关根据该控制信号关闭时，该匹配电路根据该第一电感与寄生电容的共振频率，接收该第二波段的信号。\n[0005] 本发明提供一种应用于卫星降频变换器的接收器及射频金属氧化物半导体晶体管放大器。该接收器及该射频金属氧化物半导体晶体管放大器是根据控制信号，调整该射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为第一共振频率及第二共振频率。当该射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为该第一共振频率时，该射频金属氧化物半导体晶体管放大器接收并放大卫星微波波段的第一波段的信号；当该射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为该第二共振频率时，该射频金属氧化物半导体晶体管放大器接收并放大该卫星微波波段的第二波段的信号。如此，该应用于卫星降频变换器的接收器及该射频金属氧化物半导体晶体管放大器不需同时涵盖整个该卫星微波波段。\n因此，本发明具有较高的Q值、高电能效率、增益平坦度以及较佳的镜像抑制。\n附图说明\n[0006] 图1A是为现有技术说明应用于卫星降频变换器的射频金属氧化物半导体晶体管放大器的示意图。\n[0007] 图1B是为说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器的频率响应的示意图。\n[0008] 图2是为本发明的一实施例应用于卫星降频变换器的接收器的示意图。\n[0009] 图3是为本发明的还一实施例说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器的示意图。\n[0010] 图4是为说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器的频率响应的示意图。\n[0011] 其中，附图标记说明如下：\n[0012] 100、202 射频金属氧化物半导体晶体管放大\n[0013] 器\n[0014] 102、2024 N型金属氧化物半导体晶体管\n[0015] 104 电感\n[0016] 200 接收器\n[0017] 201 外部天线电路\n[0018] 204 混频器\n[0019] 205 本地振荡器\n[0020] 206 中频放大器\n[0021] 208 下一级电路\n[0022] 2022 匹配电路\n[0023] 2026 第一电感\n[0024] 2028 第一开关\n[0025] 2030 第一电容\n[0026] 20222 第二电感\n[0027] 20224 第二开关\n[0028] 20226 第二电容\n[0029] CS 控制信号\n[0030] IF1 第一中频波段的信号\n[0031] IF2 第二中频波段的信号\n[0032] F1 第一波段的信号\n[0033] F2 第二波段的信号\n[0034] FFR 第一频率响应\n[0035] GND 地端\n[0036] OF1 第一振荡频率\n[0037] OF2 第二振荡频率\n[0038] SFR 第二频率响应\n[0039] VDD 第一电压\n[0040] ω 共振频率\n[0041] ω1 第一共振频率\n[0042] ω2 第二共振频率\n具体实施方式\n[0043] 请参照图2，图2是为本发明的一实施例应用于卫星降频变换器的接收器200的示意图。接收器200耦接于外部天线电路201，接收器200包括射频金属氧化物半导体晶体管放大器202、混频器204及中频放大器206。射频金属氧化物半导体晶体管放大器202是用以根据控制信号CS，由外部天线电路201接收并放大卫星微波波段的第一波段的信号F1及卫星微波波段的第二波段的信号F2，其中卫星微波波段可为C波段、X波段、Ku波段或Ka波段。以Ku波段为例，Ku波段是介于10.7GHz和12.75GHz之间，以及第一波段是介于\n10.7GHz和11.7GHz之间和第二波段是介于11.7GHz和12.75GHz之间。混频器204是耦接于射频金属氧化物半导体晶体管放大器202，用以根据本地振荡器(local oscillator)205的第一振荡频率OF1，降低第一波段的信号F1成为第一中频波段的信号IF1，或根据本地振荡器205的第二振荡频率OF2，降低第二波段的信号F2成为第二中频波段的信号IF2。以Ku波段为例，第一振荡频率OF1是为9.75GHz以及第二振荡频率OF2是为10.6GHz。中频放大器206是耦接于混频器204，用以放大第一中频波段的信号IF1及第二中频波段的信号IF2，并输出放大后的第一中频波段的信号IF1及第二中频波段的信号IF2至下一级电路\n208。以Ku波段为例，第一中频波段是介于950MHz和1950MHz之间以及第二中频波段是介于1100MHz和2150MHz之间。\n[0044] 请参照图3，图3是为本发明的还丨实施例说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器202的示意图。射频金属氧化物半导体晶体管放大器202包括匹配电路2022、N型金属氧化物半导体晶体管2024、第一电感2026、第一开关2028及第一电容2030。匹配电路\n2022具有第一端，耦接于外部天线电路201，第二端，及第三端，耦接于地端GND，其中匹配电路2022是用以匹配射频金属氧化物半导体晶体管放大器202与外部天线电路201，以及接收第一波段的信号IF1及第二波段的信号IF2。N型金属氧化物半导体晶体管2024具有第一端，第二端，耦接于匹配电路2022，及第三端，耦接于地端GND，用以放大第一波段的信号IF1及第二波段的信号IF2。第一电感2026具有第一端，用以接收第一电压VDD，及第二端，耦接于N型金属氧化物半导体晶体管2024的第一端。第一开关2028具有第一端，耦接于第一电感2026的第二端，第二端，用以接收控制信号CS，及第三端。第一电容2030具有第一端，耦接于第一开关2028的第三端，及第二端，耦接于地端GND。匹配电路2022包括第二电感20222、第二开关20224及第二电容20226。第二电感20222具有第一端，耦接于匹配电路202的第一端，及第二端，耦接于匹配电路2022的第二端；第二开关20224具有第一端，耦接于第二电感20222的第二端，第二端，用以接收控制信号CS，及第三端；第二电容\n20226具有第一端，耦接于第二开关20224的第三端，及第二端，耦接于地端GND。\n[0045] 第一开关2028和第二开关20224根据控制信号CS开启时，匹配电路2022根据第一电感2026与第一电容2030的第一共振频率ω1，接收第一波段的信号IF1，以及第一开关2028和第二开关20224根据控制信号CS关闭时，匹配电路2022根据第一电感2026与射频金属氧化物半导体晶体管放大器202内的寄生电容的第二共振频率ω2，接收第二波段的信号IF。另外，当匹配电路2022根据第一共振频率ω1，接收第一波段的信号IF1时，匹配电路2022是以第二电感20222并联第二电容20226和外部天线电路201匹配；当匹配电路2022根据第二共振频率ω2，接收第二波段的信号IF2时，匹配电路2022是以第二电感20222和外部天线电路201匹配。\n[0046] 请参照图4，图4是以Ku波段为例，说明射频金属氧化物半导体晶体管放大器202的频率响应的示意图。如图4所示，射频金属氧化物半导体晶体管放大器202根据控制信号CS而有涵盖Ku波段的第一波段的第一频率响应FFR与涵盖Ku波段的第二波段的第二频率响应SFR，其中第一频率响应FFR是对应于第一共振频率ω1以及第二频率响应SFR是对应于第二共振频率ω2。如图4所示，因为射频金属氧化物半导体晶体管放大器202的操作范围根据控制信号CS分成第一波段(10.7GHz-11.7GHz)与第二波段(11.7GHz-12.75GHz)，亦即射频金属氧化物半导体晶体管放大器202根据控制信号CS不需同时涵盖整个Ku波段，所以射频金属氧化物半导体晶体管放大器202具有较高的Q值、高电能效率、增益平坦度以及较佳的镜像抑制。\n[0047] 综上所述，本发明所提供的应用于卫星降频变换器的接收器及射频金属氧化物半导体晶体管放大器是根据控制信号，调整射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为第一共振频率及第二共振频率。当射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为第一共振频率时，射频金属氧化物半导体晶体管放大器接收并放大卫星微波波段的第一波段的信号；当射频金属氧化物半导体晶体管放大器的电路共振频率为第二共振频率时，射频金属氧化物半导体晶体管放大器接收并放大卫星微波波段的第二波段的信号。如此，应用于卫星降频变换器的接收器及射频金属氧化物半导体晶体管放大器不需同时涵盖整个卫星微波波段。因此，本发明具有较高的Q值、高电能效率、增益平坦度以及较佳的镜像抑制。\n[0048] 以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。