[发明专利]一种毫米波功率放大器

说明书

本申请公开了一种毫米波功率放大器，包括信号输入端，信号输出端，功率匹配单元，功率分配合成匹配单元和功率放大单元，功率分配合成匹配单元还包括：第一电阻，第二电阻和接地传输线；功率分配合成匹配单元中，第一电阻的第一端、第二电阻的第一端与接地传输线的第一端均相连，接地传输线的第二端接地，第一电阻的第二端与第二T型结构的第二端相连，第二电阻的第二端与第三T型结构的第二端相连。基于现有技术，本申请通过在电路上增加元器件展宽了带宽，没有增加电路尺寸的同时，通过增加第一电阻和第二电阻提高了支路间信号的隔离度，减小了电路损耗。本申请能够在多种工艺中实现，为毫米波功率放大器芯片的设计和制造带来巨大的效益。

技术领域

本发明涉及毫米波通信技术领域，特别涉及一种毫米波功率放大器。

背景技术

近些年，随着微波低频频谱资源逐渐耗尽，毫米波资源在军用和民用领域都越来越受到研究人员的重视。毫米波功率放大器作为毫米波通信系统中的关键组件，主要起到提升系统输出功率的作用。

现有技术中，毫米波放大器通常包括信号输入端，信号输出端，功率匹配单元，以及功率放大单元。在需要大功率输出时，还会引入功率分配合成匹配单元。

具体的，功率放大单元功率放大单元一个功率分配合成匹配单元至少包括三个T型结构，其拓扑结构参见图1所示，三个T型结构分别为第一T型结构01、第二T型结构02和第三T型结构03。其中每个T型结构包括两个传输线和一个电容，这两个传输线和电容均有一端连接至同一公共点，该电容的另一端接地，这两个传输线的另一端分别作为T型结构的第一端和第二端。

三个T型结构的第一端均连接至一公共点，在测试功率分配合成匹配单元的带宽时，三个T型结构的第二端分别作为所在功率分配合成匹配单元的第一测试端t1、第二测试端t2和第三测试端t3。带宽的性能主要通过三个测试点之间的信号结果来比较，其中S21为第二测试端t2到第一测试端t1的插入损耗，S31为第三测试端t3到第一测试端t1的插入损耗，S23为第二测试端t2与第三测试端t3的隔离度。

此时，第一T型结构01的第二端作为所在功率分配合成匹配单元的第一端，第二T型结构02和第三T型结构03的第二端可以在串联其他传输线结构后作为所在功率分配单元的第二端和第三端。

在毫米波功率放大器的研究中，展宽带宽一直是功率放大器亟待解决的难题和追求的目标。

展宽带宽的一般方法是在功率匹配电路上串并联元器件，但一般串并联的方式会进一步增大电路尺寸和产生更多损耗，导致功率放大器的性能变差。例如以图1的常规功率分配合成匹配单元为基础，分别在第二T型结构02、第三T型结构03与第一T型结构01间再并一级电路，形成图2所示的宽带功率分配合成匹配单元，此时能够展宽插入损耗的带宽S21和S31，但是电路尺寸增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带宽较宽的毫米波功率放大器。其具体方案如下：

一种毫米波功率放大器，包括信号输入端，信号输出端，功率匹配单元，功率分配合成匹配单元和功率放大单元，所述功率分配合成匹配单元包括第一T型结构、第二T型结构和第三T型结构，所述第一T型结构、所述第二T型结构与第三T型结构的第一端均相连；所述功率分配合成匹配单元还包括：第一电阻，第二电阻和接地传输线；

所述功率分配合成匹配单元中，所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端与所述接地传输线的第一端均相连，所述接地传输线的第二端接地，所述第一电阻的第二端与所述第二T型结构的第二端相连，所述第二电阻的第二端与所述第三T型结构的第二端相连。

优选的，所述接地传输线、所述第二T型结构与所述第三T型结构均位于所述第一电阻与所述第二电阻的同一侧。

优选的，所述功率分配合成匹配单元还包括：

与所述第二T型结构的第二端相连的传输线；