[实用新型]超宽带微波毫米波差分功率放大器

说明书

本实用新型公开了超宽带微波毫米波差分功率放大器，其包括输入端、输出端、与输入端连接的输入匹配网络、与输出端连接的输出匹配网络、以及并联于输入匹配网络和输出匹配网络之间的N路功率放大电路，N为该功率放大器中功率放大电路的路数，N≥1；每一路功率放大电路中包括Q个差分功率晶体管，Q为该功率放大电路的级数，Q≥1；位于同一路上的两个相邻的差分功率晶体管通过级间匹配网络连接；所述各差分功率晶体管至少包括一对处于差分工作模式的功率晶体管和增益增强网络。本实用新型增强了器件的抗干扰性能，并在超宽频带内实现了大信号的阻抗匹配，极大的提升了放大器的大信号工作带宽且效率高。

技术领域

本实用新型涉及一种功率放大器，具体涉及一种超宽带功率放大器。

背景技术

近些年，随着射频频谱和微波低频频谱资源的逐渐耗尽，微波和毫米波资源越来越受到军，民，商以及特种领域相关工作人员的重视。

功率放大器是微波毫米波系统中的关键期间，其主要起到发大和提高系统输出功率的作用，高输出功率可以保证系统链路具有更强的抗干扰能力，更好的信号质量以及更远的系统工作半径，而基于半导体工艺的单片集成毫米波功率放大器具有高稳定，小型化，低成本，低功耗等显著特点，在通信，雷达以及特种传感应用等领域发挥着巨大的作用。

随着应用需求的不断发展，现代微波和毫米波系统对功率放大器提出了更高的要求，包括：

1.大输出功率，用以提高系统工作半径和链路的抗干扰性能。

2.宽工作频带，用以满足高数据率传输所要求的射频带宽。

3.高功率附加效率，用以满足系统的低功耗要求。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种超宽带微波毫米波差分功率放大器。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种超宽带微波毫米波差分功率放大器，其包括输入端、输出端、与输入端连接的输入匹配网络、与输出端连接的输出匹配网络、以及并联于输入匹配网络和输出匹配网络之间的N路功率放大电路，N为该功率放大器中功率放大电路的路数，N≥1；

每一路功率放大电路中包括Q个差分功率晶体管，Q为该功率放大电路的级数，Q≥1；位于同一路上的两个相邻的差分功率晶体管通过级间匹配网络连接；

所述各差分功率晶体管至少包括一对处于差分工作模式的功率晶体管和增益增强网络。

优选的，所述输入匹配网络、级间匹配网络和输出匹配网络分别为在超宽带微波毫米波频率范围内提供所述差分功率晶体管所需要的输入、级间和输出阻抗的阻抗匹配网络。

优选的，所述功率晶体管为场效应管或双极性晶体管。

作为其中一种优选方案，所述增益增强网络包括在一对差分晶体管的差分输入输出端插入的交叉互连的电容反馈网络。

作为其中另一种优选方案，所述增益增强网络包括分别连接在一对差分晶体管中的同一晶体管输入输出端的反馈传输线和隔直电容。

作为进一步的优选方案，所述输出匹配网络中包括M对镜像对称设置的耦合传输线，M≥1；每一对中的两个耦合传输线为左耦合传输线和右耦合传输线；当M＝1时，所述输出匹配网络只包括1对镜像对称设置的耦合传输线：

该对中的两个耦合传输线的隔离端通过第二输出匹配电容C_k2连接；该对中的左耦合传输线的隔离端与端口OUTk+连接，该对中的右耦合传输线的隔离端与端口OUTk-连接；

该对中的两个耦合传输线的直通端相连后通过第一输出微带传输线TL_Ak连接端口Ak；

该对中的两个耦合传输线的耦合端相连；