[发明专利]一种基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器

权利要求书

1、一种基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，包括等幅反相功分电路、倍频单元电路、功率合成电路和宽带放大单元电路，所有单元电路全部集成在一个单芯片上；基波输入信号经等幅反相功分电路分为等幅反相的两路信号，然后分别经倍频单元电路倍频后再经功率合成单元电路同相合成，最后经宽带放大单元电路放大后输出所需的宽带倍频信号；

其特征在于，所述等幅反相功分电路为CS/CG有源巴伦；所述CS/CG有源巴伦包括一个CS FET、一个CG FET和CS/CG FET的偏置电路：基波输入信号经CS FET输出与基波输入信号等幅反相的信号，基波输入信号经CG FET输出与基波输入信号等幅同相的信号。

2、根据权利要求1所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述CS/CG有源巴伦由一个CS FET、一个CG FET、四个电阻、五个电容和一个电感构成：基波输入信号通过电容C1接CG FET的源极，基波输入信号通过电容C1、电容C2接CS FET的栅极；CS FET的漏极通过电容C5输出与基波输入信号等幅反相的信号，CG FET的漏极通过电容C4输出与基波输入信号等幅同相的信号；CS FET的源极接地，CG FET的源极通过电感L1接地；CS FET的栅极通过电阻R1接偏置电压V_gs1，CG FET的栅极通过电阻R2接偏置电压V_gs2，并通过电容C3接地；CS FET的漏极通过电阻R4接偏置电压V_ds1，CG FET的漏极通过电阻R3接偏置电压V_ds1。

3、根据权利要求1或2所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述倍频单元电路为阻性倍频单元电路，由两个直流偏置在夹断电压的倍频管构成；所述功率合成单元电路为一简单的输入、输出端口阻抗相匹配的T接头网络；

栅偏电压V_gs分别通过电阻R21和电阻R22为第一倍频管和第二倍频管提供栅极偏置电压，漏偏电压V_ds通过T接头网络为第一倍频管和第二倍频管提供漏极偏置电压；等幅反相功分电路输出的等幅反相的信号接第一倍频管的栅极，等幅反相功分电路输出的等幅同相的信号接第二倍频管的栅极；第一、第二倍频管输出的倍频信号通过输入、输出端口阻抗相匹配的T接头网络合成一路信号输出。

4、根据权利要求3所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述宽带放大单元电路由前端的分布式放大部分和后端的CS放大部分组成；其中分布式放大部分为功率合成后的倍频信号提供超宽带增益补偿，CS放大部分补偿分布式放大部分在超宽带范围内的增益不平坦度。

5、根据权利要求4所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述分布式放大部分由三个放大管和若干微带传输线组成，放大管和微带线共同构成分布式放大器的虚拟传输线，实现超宽带输入、输出匹配和放大性能；所述CS放大部分由两个CS放大管组成，通过调节CS放大管的输入、输出匹配电路改变CS放大单元的增益曲线，补偿增益不平坦度。

6、根据权利要求3所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述第一倍频管和第二倍频管是pHEMT倍频管。

7、根据权利要求5所述的基于CS/CG有源巴伦的MMIC平衡式超宽带倍频器，其特征在于，所述分布式放大部分的三个放大管是pHEMT放大管。