[发明专利]一种射频压控有源电感

说明书

一种射频压控有源电感涉及集成电路领域，包括：第一跨导单元(1)，第二跨导单元(2)，第三跨导单元(3)，第四跨导单元(4)，有源反馈电阻单元(5)，第一偏置单元(6)，第二偏置单元(7)。第一跨导单元(1)与第二跨导单元(2)构成主回路。第三跨导单元(3)、第四跨导单元(4)与有源反馈电阻单元(5)构成补偿回路。调节补偿回路的不同电压调制端，可补偿因调节主回路不同电压调制端引起的电感值和Q值的变化，进而实现高频下的Q值相对于电感值可独立调节和在调节电感值时Q值保持恒定的性能。补偿回路，一方面，增大了有源电感在高频下的Q值，另一方面与主回路配合，使得有源电感具有宽的工作频带，且在高频下具有高的电感值。

技术领域

本发明涉及射频器件和集成电路领域，特别是一种宽工作频带，高频下具有大电感值和高的Q值，Q值相对于电感值可以相互独立调节，且在调节电感值时Q值可以保持恒定的射频压控有源电感元件。

技术背景

电感作为射频集成电路中最基本的元件之一，不仅可以构成选频网络，也应用在无线收发机的各个模块(如滤波器、低噪声放大器、功率放大器、混频器、压控振荡器等)中，实现阻抗变换、反馈、调谐、滤波等功能。随着5G时代的到来，无线移动通信业务需求与日俱增，将多种移动通信标准与技术集于一身成为大势所趋。因此，人们对电感的性能(如Q值、电感值、工作频带宽度等)提出了更高的要求。

现如今，在射频集成电路中广泛使用的是无源螺旋电感，但由于无源螺旋电感的电感值与其几何尺寸密切相关，电感值越大，则其金属线长度越长、所占用的面积越大，寄生电容就越大，工作频率越低。由于射频集成电路的尺寸越来越小，自然允许所使用的无源螺旋电感的尺寸也越来越小，这很大程度上限制了无源螺旋电感的电感值，不能在小的尺寸下取得大的电感值。其次，无源螺旋电感本身存在寄生电阻损耗，在高频下，由于趋肤效应更会导致大的寄生电阻损耗，且在高频下衬底的涡流效应也会加重损耗，这两种效应使得无源螺旋电感很难在高频下取得较高的Q值。另外，无源螺旋电感的Q值和电感值是固定的，无法调节。这些缺点使无源螺旋电感无法适应集成电路向小型化，高性能发展的趋势，因此人们对采用晶体管模拟的等效电感电路(有源电感)逐渐关注起来。

当前有源电感，由于电路拓扑简单，组成单元不够优化，各个单元之间相互影响，使得有源电感的不同性能参数相互耦合，Q值相对于电感值难以独立调节，且在调节电感值时无法保持Q值恒定，而且，工作频带不够宽，在高频下Q值和电感值不高，甚至没有电感特性，这些问题限制了有源电感在集成电路中的应用。

发明内容

为了解决当前有源电感存在的问题，本发明实现了一种射频压控有源电感，具有高的工作频率和宽的工作频带，在高频下具有大的电感值、高的Q值，同时在高频下具有Q值相对于电感值独立调节的特性以及在调节电感值时Q值保持恒定的特性。

本发明采用以下技术方案：

一种射频压控有源电感，如图1所示，该有源电感包括：第一跨导单元(1)，第二跨导单元(2)，第三跨导单元(3)，第四跨导单元(4)，有源电阻单元(5)，第一偏置单元(6)，第二偏置单元(7)。