[发明专利]一种具有带外增益抑制功能的功放芯片输出匹配电路

说明书

本发明公开了一种具有带外增益抑制功能的功放芯片输出匹配电路，包括衬底、有源区、射频输出匹配电路、带外增益抑制电路。有源区、射频输出匹配电路和带外增益抑制电路均设置在衬底上，且所述的带外增益抑制电路与射频输出匹配电路有共用微带线和并联电容电路。本发明通过在功率放大器的漏偏置微带线处，引入串电容及衔接微带线的方法，且串电容及衔接微带线与漏偏置微带线为并联连接，在不增加功率放大器芯片尺寸的条件下，集成了带外增益抑制功能，降低了发射功率对带外频段的影响或干扰，引入的输出匹配电路的损耗小，因此对功放芯片输出功率和效率影响小，且未引起功率放大器输入端噪声的恶化。

技术领域

本发明涉及功放芯片输出匹配电路，尤其涉及一种具有带外增益抑制功能的功放芯片输出匹配电路。

背景技术

微波固态功率放大器是微波通信系统中的关键元器件。第二代半导体GaAs功率放大器、第三代半导体GaN功率放大器在通信系统中得到大量的工程化应用。随着5G通信及卫星互联网的快速发展，微波通信系统对发射组件的小型化、带外抑制度及发射效率越来越高。提高芯片的集成度，减小芯片的尺寸，对组件小型化具有重要作用，提高带外抑制度对降低发射功率对带外频段的影响或干扰具有重要作用，提升系统的电磁兼容性能。通过减小电容值，可以使带外增益抑制电路的抑制频率移动到二次谐波频段，从而提高二次谐波抑制度，减小无用的二次谐波功率发射，提高功放效率。

现有的微波组件中，通过在功率放大器芯片输出端接带通滤波器，或者在功率放大器输出端口增加LC电路枝节的方式，提高带外抑制度。但滤波器的插入损耗会明显降低功率放大器的输出功率及功率附加效率，且如果采用低插入损耗的腔体滤波器等方式，又不可避免的遇到腔体滤波器体积大的问题。在功率放大器芯片输出端口增加LC电路枝节的方式，往往会影响带内输出功率及附加效率等指标。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种降低发射功率对带外频段影响或干扰的，具有带外增益抑制功能的功放芯片输出匹配电路。

技术方案：本发明的功放芯片输出匹配电路，包括衬底、有源区、射频输出匹配电路和带外抑制电路，所述有源区、射频输出匹配电路和带外抑制电路均设置在衬底上；所述有源区为场效应晶体管，与电路输入端连接；所述射频输出匹配电路与所述有源区的漏极连接；所述带外抑制电路构成并联谐振电路，包括串电容及衔接微带电路、第七微带、微带线和并联电容电路，所述串电容及衔接微带电路与第七微带并联连接，所述第七微带与微带线和并联电容电路串联连接；所述的带外抑制电路与射频输出匹配电路有共用微带线和并联电容电路。

所述射频输出匹配电路包括微带线和并联电容电路、第七微带、第一微带、第二微带、第三电容和第四电容；所述第一微带一端与有源区的漏极连接，另一端分别与第二微带、微带线和并联电容电路连接；所述第二微带分别第三电容和第四电容连接，所述第三电容的另一端接地，所述第四电容的另一端为输出端。

所述微带线和并联电容电路包括第三微带、第六微带和第二电容；第三微带通过第七微带连接第六微带；所述第二电容一端连接第六微带、另一端接地；

所述串电容及衔接微带电路包括第四微带、第五微带和第一电容，所述第四微带一端连接第三微带、另一端连接第一电容；所述第五微带一端连接第六微带、另一端连接第一电容；所述第一电容的电容值可调；所述串电容及衔接微带电路与第七微带并联连接。

所述第一电容采用MIM电容，或微带交叉电容，或缝隙耦合电容，或微带宽边耦合电容。

所述衬底选用碳化硅，或硅，或蓝宝石，或金刚石。

所述串电容及衔接微带电路为一组或多组，每组分别与第七微带并联。